基于指針式電測(cè)儀表自動(dòng)化檢定系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　1、引言

　　指針式電測(cè)儀表以其價(jià)格低，可靠性高，安裝、更換簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)檢測(cè)過程中被廣泛使用。對(duì)電測(cè)儀表的定期檢定是保證其正常工作的重要手段。但是傳統(tǒng)的手工檢定方法，過程繁瑣、工作量大，存在著由于人工讀數(shù)而降低了檢定精度的不足。隨著科技的不斷進(jìn)步，基于通用接口總線(General Purpose Interface Bus，GPIB)的自動(dòng)檢定系統(tǒng)代表了未來測(cè)量?jī)x器的發(fā)展方向。GPIB 接口通過儀器之間相互通信，實(shí)現(xiàn)信息的共享，從而完成對(duì)被測(cè)儀表的自動(dòng)綜合分析和*估。利用智能儀器和GPIB組成的檢定系統(tǒng)通常由計(jì)算機(jī)、儀器模塊和應(yīng)用軟件三部分組成，通過軟件控制操作員對(duì)被檢儀表的檢定順序，避免了人為的誤操作，適合于精度要求較高的測(cè)量場(chǎng)合。

　　2、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

　　指針式電測(cè)儀表自動(dòng)化檢定系統(tǒng)，按國家的檢定規(guī)程完成了對(duì)直接作用的模擬指示直流和交流電流表、電壓表、功率表和電阻表以及測(cè)量電流、電壓及電阻的萬用表的檢定功能。系統(tǒng)分為外觀檢查、基本誤差檢定、升降變差的檢定、位置影響、功率因數(shù)影響、電壓試驗(yàn)、絕緣電阻以及阻尼等7個(gè)功能模塊。

　　在硬件上使用Fluke公司生產(chǎn)的臺(tái)式萬用表Fluke5520A作為信號(hào)源發(fā)生器，進(jìn)行對(duì)送檢儀表的檢定。通訊部分采用GPIB技術(shù)，能同時(shí)連接15 臺(tái)儀器設(shè)備，它們相互之間可以直接進(jìn)行通信。系統(tǒng)的硬件框圖如圖1所示。

　　圖1 系統(tǒng)硬件框圖

　　為了保證系統(tǒng)界面的友好性以及可操作性，控制器采用了PC機(jī)以及WINDOWS98以上的操作系統(tǒng)；GPIB板卡使用的為AX4810并配備IEEE-488.2標(biāo)準(zhǔn)電纜線。

　　3、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　軟件是在VB6.0下開發(fā)完成的，從上到下分為三層：上層的計(jì)量流程控制層，中層的儀器控制層，以及底層的驅(qū)動(dòng)程序。底層驅(qū)動(dòng)程序接口是由硬件廠商提供的，可直接調(diào)用GPIB接口函數(shù)。中層的儀器控制層是實(shí)現(xiàn)的對(duì)多功能多產(chǎn)品校準(zhǔn)器5520A的控制，包括初始化儀器、儀器自檢、儀器連接以及電壓發(fā)生。上層的計(jì)量流程控制層是嚴(yán)格根據(jù)國家計(jì)量規(guī)程所規(guī)定的檢定方法的自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)。檢定部分軟件流程圖如圖2所示。

　　圖2 檢定軟件流程圖

　　3.1 控制過程

　　在該檢定系統(tǒng)中，插有GPIB 接口卡的PC機(jī)作為控者，F(xiàn)luke5520A多功能校準(zhǔn)器作為說者和聽者，其過程為：由計(jì)算機(jī)發(fā)出Fluke5520A多功能校準(zhǔn)器相對(duì)應(yīng)的功能程控碼，經(jīng)過GPIB 接口板卡，將控制程控碼發(fā)送到被控儀器。此時(shí)被控儀器處于受命狀態(tài)，其狀態(tài)應(yīng)與所發(fā)功能碼要求的狀態(tài)相同。隨后計(jì)算機(jī)發(fā)程控碼設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)源發(fā)生信號(hào)，經(jīng)過GPIB 接口板可使被控儀器處于“說”狀態(tài)，此時(shí)計(jì)算機(jī)接收被控儀器的測(cè)量數(shù)據(jù)，并按使用者的設(shè)置對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，同時(shí)同步地進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示，從而完成一項(xiàng)功能的檢定。