基于指針式電測儀表自動化檢定系統設計

　　1、引言

　　指針式電測儀表以其價格低，可靠性高，安裝、更換簡便等優點在工業檢測過程中被廣泛使用。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，過程繁瑣、工作量大，存在著由于人工讀數而降低了檢定精度的不足。隨著科技的不斷進步，基于通用接口總線(General Purpose Interface Bus，GPIB)的自動檢定系統代表了未來測量儀器的發展方向。GPIB 接口通過儀器之間相互通信，實現信息的共享，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組成的檢定系統通常由計算機、儀器模塊和應用軟件三部分組成，通過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合。

　　2、系統硬件設計

　　指針式電測儀表自動化檢定系統，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、電壓及電阻的萬用表的檢定功能。系統分為外觀檢查、基本誤差檢定、升降變差的檢定、位置影響、功率因數影響、電壓試驗、絕緣電阻以及阻尼等7個功能模塊。

　　在硬件上使用Fluke公司生產的臺式萬用表Fluke5520A作為信號源發生器，進行對送檢儀表的檢定。通訊部分采用GPIB技術，能同時連接15 臺儀器設備，它們相互之間可以直接進行通信。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。

　　3、系統軟件設計

　　軟件是在VB6.0下開發完成的，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，以及底層的驅動程序。底層驅動程序接口是由硬件廠商提供的，可直接調用GPIB接口函數。中層的儀器控制層是實現的對多功能多產品校準器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化實現。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者和聽者，其過程為：由計算機發出Fluke5520A多功能校準器相對應的功能程控碼，經過GPIB 接口板卡，將控制程控碼發送到被控儀器。此時被控儀器處于受命狀態，其狀態應與所發功能碼要求的狀態相同。隨后計算機發程控碼設置標準源發生信號，經過GPIB 接口板可使被控儀器處于“說”狀態，此時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行相應的處理，同時同步地進行數據顯示，從而完成一項功能的檢定。