基于指針式電測儀表自動(dòng)化檢定系統設計

　　1、引言

　　指針式電測儀表以其價(jià)格低，可靠性高，安裝、更換簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)檢測過(guò)程中被廣泛使用。對電測儀表的定期檢定是保證其正常工作的重要手段。但是傳統的手工檢定方法，過(guò)程繁瑣、工作量大，存在著(zhù)由于人工讀數而降低了檢定精度的不足。隨著(zhù)科技的不斷進(jìn)步，基于通用接口總線(xiàn)(General Purpose Interface Bus，GPIB)的自動(dòng)檢定系統代表了未來(lái)測量?jì)x器的發(fā)展方向。GPIB 接口通過(guò)儀器之間相互通信，實(shí)現信息的共享，從而完成對被測儀表的自動(dòng)綜合分析和*估。利用智能儀器和GPIB組成的檢定系統通常由計算機、儀器模塊和應用軟件三部分組成，通過(guò)軟件控制操作員對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量場(chǎng)合。

　　2、系統硬件設計

　　指針式電測儀表自動(dòng)化檢定系統，按國家的檢定規程完成了對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量電流、電壓及電阻的萬(wàn)用表的檢定功能。系統分為外觀(guān)檢查、基本誤差檢定、升降變差的檢定、位置影響、功率因數影響、電壓試驗、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)的臺式萬(wàn)用表Fluke5520A作為信號源發(fā)生器，進(jìn)行對送檢儀表的檢定。通訊部分采用GPIB技術(shù)，能同時(shí)連接15 臺儀器設備，它們相互之間可以直接進(jìn)行通信。系統的硬件框圖如圖1所示。

　　圖1 系統硬件框圖

　　為了保證系統界面的友好性以及可操作性，控制器采用了PC機以及WINDOWS98以上的操作系統；GPIB板卡使用的為AX4810并配備IEEE-488.2標準電纜線(xiàn)。

　　3、系統軟件設計

　　軟件是在VB6.0下開(kāi)發(fā)完成的，從上到下分為三層：上層的計量流程控制層，中層的儀器控制層，以及底層的驅動(dòng)程序。底層驅動(dòng)程序接口是由硬件廠(chǎng)商提供的，可直接調用GPIB接口函數。中層的儀器控制層是實(shí)現的對多功能多產(chǎn)品校準器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。上層的計量流程控制層是嚴格根據國家計量規程所規定的檢定方法的自動(dòng)化實(shí)現。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(guò)程

　　在該檢定系統中，插有GPIB 接口卡的PC機作為控者，Fluke5520A多功能校準器作為說(shuō)者和聽(tīng)者，其過(guò)程為：由計算機發(fā)出Fluke5520A多功能校準器相對應的功能程控碼，經(jīng)過(guò)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)應與所發(fā)功能碼要求的狀態(tài)相同。隨后計算機發(fā)程控碼設置標準源發(fā)生信號，經(jīng)過(guò)GPIB 接口板可使被控儀器處于“說(shuō)”狀態(tài)，此時(shí)計算機接收被控儀器的測量數據，并按使用者的設置對測量數據進(jìn)行相應的處理，同時(shí)同步地進(jìn)行數據顯示，從而完成一項功能的檢定。