基于指針式電測儀表自動化檢定系統(tǒng)設(shè)計

1、基于指針式電測儀表自動化檢定系統(tǒng)設(shè)計指針式電測儀表以其價格低，牢靠性高，安裝、更換簡便等優(yōu)點在工業(yè)檢測過程中被廣泛用法。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(tǒng)的手工檢定辦法，過程繁瑣、工作量大，存在著因為人工讀數(shù)而降低了檢定精度的不足。隨著科技的不斷長進，基于通用接口(general purpose interface bus，gpib)的自動檢定系統(tǒng)代表了將來測量儀器的進展方向。gpib 接口通過儀器之間互相通信，實現(xiàn)信息的分享，從而完成對被測儀表的自動綜合分析和*估。利用智能儀器和gpib組成的檢定系統(tǒng)通常由計算機、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被檢儀

2、表的檢定挨次，避開了人為的誤操作，適合于精度要求較高的測量場合。2、系統(tǒng)硬件設(shè)計指針式電測儀表檢定系統(tǒng)，按國家的檢定規(guī)程完成了對挺直作用的模擬指示直流和溝通表、表、功率表和表以及測量電流、電壓及電阻的的檢定功能。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、電壓實驗、絕緣電阻以及阻尼等7個功能模塊。在硬件上用法公司生產(chǎn)的臺式萬用表fluke5520a作為信號源發(fā)生器，舉行對送檢儀表的檢定。通訊部分采納gpib技術(shù)，能同時銜接15 臺儀器設(shè)備，它們互相之間可以挺直舉行通信。系統(tǒng)的硬件框圖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，控制器采納了pc機以

3、及windows98以上的操作系統(tǒng)；gpib板卡用法的為ax4810并配備ieee-488.2標準電纜線。3、系統(tǒng)軟件設(shè)計軟件是在vb6.0下開發(fā)完成的，從上到下分為三層：上層的計量流程控制層，中層的儀器控制層，以及底層的驅(qū)動程序。底層驅(qū)動程序接口是由硬件廠商提供的，可挺直調(diào)用gpib接口函數(shù)。中層的儀器控制層是實現(xiàn)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、儀器銜接以及電壓發(fā)生。上層的計量流程控制層是嚴格按照國家計量規(guī)程所規(guī)定的檢定辦法的自動化實現(xiàn)。檢定部分軟件流程圖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g(shù)pib 接口卡的pc機作為控者，flu

4、ke5520a多功能校準器作為說者和聽者，其過程為：由計算機發(fā)出fluke5520a多功能校準器相對應(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。隨后計算機發(fā)程控碼設(shè)置標準源發(fā)生信號，經(jīng)過gpib 接口板可使被控儀器處于“說”狀態(tài)，此時計算機接收被控儀器的測量數(shù)據(jù)，并按用法者的設(shè)置對測量數(shù)據(jù)舉行相應(yīng)的處理，同時同步地舉行數(shù)據(jù)顯示，從而完成一項功能的檢定。3.2 gpib編程技術(shù)數(shù)據(jù)通信是通過ax4810p型gpib 接口卡舉行的，在通訊時，這需要調(diào)用ax4810p.dll 動態(tài)鏈接庫中已聲明的功能函數(shù)。通訊前首

5、先要對通訊接口初始化來打開儀器、設(shè)置參數(shù)，調(diào)用ibdev函數(shù)。（1）發(fā)送指令子程序通過gpib函數(shù)ibwrt將指令發(fā)送給fluke5520a。其中參數(shù)dmm為通訊初始化時返回值，measurecmd為軟件設(shè)定fluke5520a需產(chǎn)生的信號值。public sub sendtodevice (measurecmd as string)dim cmdstr as string向fluke5520a發(fā)送需要輸出的信號值cmdstr = "out " & measurecmd + " *wai"ret = ibwrt(dmm, cmdstr, len(

6、cmdstr)使fluke5520a執(zhí)行指令cmdstr = "oper; *wai"ret = ibwrt(dmm, cmdstr, len(cmdstr)end sub（2）接收數(shù)據(jù)子程序fluke5520a向pc機返回的測量值存放在reading變量中，在調(diào)用此過程時所需要傳遞的參數(shù)count為pc機要從gpib讀取數(shù)值的字節(jié)數(shù)。public sub readfromdevice(count as integer)向儀器發(fā)送輸出數(shù)據(jù)指令cmdstr = "out?"ret = ibwrt(dmm, cmdstr, len(cmdstr)延遲10sd

7、elay 1000讀取數(shù)據(jù)ret = ibrd(dmm, reading, count)延遲20sdelay 2000end sub3.3 數(shù)據(jù)修約子程序計量檢定過程中對于檢定結(jié)果的數(shù)據(jù)處理有嚴格的要求。指針式儀表的最大誤差和實際值或修正當?shù)臄?shù)據(jù)都要先計算后修約。我國對“數(shù)值修約規(guī)章”在1987年就制定了gb8170-87國家標準，數(shù)值修約的基本辦法是遵循四舍六入偶數(shù)法則的，當被修約數(shù)的值與上下兩個允許修約值的間隔相等，則按1、2、5的整數(shù)倍修約。在舉行常規(guī)修約時，只需按照四舍六入偶數(shù)法則即可便利處理。但是，當需要按1、2、5的整數(shù)倍修約時就比較棘手。系統(tǒng)中用vb編寫的數(shù)據(jù)修約子程序流程圖3所示。圖3 數(shù)據(jù)修約程序流程圖4、檢定結(jié)果及分析在軟件試運行期間詳細驗證了客戶送檢的一臺標稱等級為0.2級的直流電流表，給出其基本量程的15個點檢定結(jié)果，如表1所示。表1 檢定結(jié)果分析由檢測數(shù)據(jù)可看出，系統(tǒng)地讀回值的精度嚴格遵守0.2級儀表的要求，修約值精確無誤。系統(tǒng)在實際運行中達到了良好的效果，通訊響應(yīng)速度快，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，各個功能模塊均能較好地實現(xiàn)。5、結(jié)束語采納gpib 通用接口總線組建的檢定系統(tǒng)，轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)手工操作、單臺用法的做法。通過gpib 接口，一方面，人們可以在pc 機上利用軟件控制并配置相應(yīng)儀器，另一方面