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(河南省計量科學研究院，鄭州 450008)

多參量電測設備校準裝置主要是作為標準器用來開展交直流指示儀表校定裝置、多功能交流采樣變送器校定裝置、電測量儀表檢定裝置等設備的校準工作,該裝置的研制成功完善了此類設備的量傳體系[1].但是手動校準工作量非常大，效率比較低，為此本文設計開發(fā)了一種多參量電測設備自動校準軟件.該軟件利用先進的計算機通訊技術，對多參量電測設備校準裝置中的標準源、標準表以及被校設備進行程控，可實現數據的實時采集、自動處理、誤差計算，在校準結束后,可以將數據自動導出并打印.該軟件使多參量電測設備的校準工作更加自動化、規(guī)范化，使多參量電測設備校準工作效率更高.

1 軟件的設計

多參量電測設備校準裝置的整體設計[2]如圖1所示.計算機可通過控制系統(tǒng)控制三相交流標準源、直流標準源以及標準表，并且可以同時采集校準裝置及被檢設備的數據.

圖1 多參量電測設備校準裝置的總體結構圖

由于被校多參量電測設備型號功能不盡相同，為了滿足不同類型設備的需要，校準軟件設計有3種工作模式[3].

1.1 標準源檢表模式

標準源檢表模式實現以標準源為標準器校準多參量電測設備的測量功能.在此模式下，將校準裝置中的標準源與被校設備通過測試導線連接，計算機與標準源和被校設備通過RS232或IEEE488通訊接口進行連接，如圖2所示.開始校準后，計算機通過軟件發(fā)送命令給標準源,選擇合適的量程并輸出電壓、電流等信號給被校設備，同時通過通訊接口采集被校設備的數據作為被檢值，采集標準源的數據作為標準值.

1.2 標準表檢源模式

標準表檢源模式實現以標準表為標準器校準多參量電測設備的輸出功能.在此模式下，將校準裝置中的標準表與被校設備用測試導線連接，計算機與標準表和被校設備通過RS232或IEEE488通訊接口進行連接，如圖3所示.開始校準后，計算機通過軟件發(fā)送命令給被校設備，選擇合適的量程并輸出電壓、電流等信號給標準表，然后采集被校設備的數據作為被檢值，采集標準表的數據作為標準值.

圖2 標準源檢表模式

圖3 標準表檢源模式

1.3 標準表檢表模式

標準表檢表模式實現以標準表為標準器校準多參量電測設備的測量功能.在此模式下，把標準表與被校設備通過測試導線和標準源連接，計算機與標準表、標準源和被校設備通過RS232或IEEE488通訊接口進行連接，如圖4所示.開始校準后，計算機通過軟件發(fā)送命令給標準源,選擇合適的量程并輸出電壓、電流等信號給標準表和被校設備，然后采集被校設備的數據作為被檢值，采集標準表的數據作為標準值.

圖4 標準表檢表模式

2 軟件的工作流程

2.1 設計校準方案

軟件采用方案管理模式[4].用戶可以根據校準的需要給每個型號的被校設備設計一個校準方案，該方案中包含有工作模式的選擇、標準設備和被校設備的選擇、通訊設置、校準項目設置、量程及檢定點的設置.方案設置完成后，再校準同型號的設備就可以直接選擇其方案，并通過編輯方案隨時增加或減少測試點.校準方案設置的流程圖如圖5所示.

圖5 校準方案設置流程圖

2.2 校準過程

校準方案設計完成后，按照生成的數據清單，軟件依次進行各點的校準，軟件也支持從任意一點開始校準.

具體校準過程為：計算機通過自動校準軟件發(fā)出控制命令，控制校準裝置和被校設備輸出信號或者測量信號，采集被校設備的數據作為被檢值，依據所選擇的工作模式采集校準裝置的數據作為標準值，采集的數據保存在數據清單中，軟件判斷數據是否合格并記錄結論，至此完成一個點的校準.然后開始校準下一個點，直到所有的數據全部校完為止[5].流程圖如圖6所示.

圖6 校準過程流程圖

2.3 報告打印

軟件可實現原始記錄或檢定證書的自動生成和打印，工作流程如圖7所示.根據選擇的報表模板，軟件把本次測量數據和錄入的設備信息自動顯示到Word文檔中，直接瀏覽并通過打印機打印.

報表采用Word作為原始模板，可以編輯各種格式的原始記錄和證書模板，只需選擇不同的模板就可以出具不同格式的報告；同時Word操作簡單，方便靈活，檢校人員也可以根據要求設計不同格式的報表，為計量報告打印提供便利.

圖7 數據打印流程圖

3 結 語

自動校準軟件采用模塊化設計，靈活、方便且具有開放性，根據被校準的多參量電測設備的功能和量程及被校要求自定義校準方案，隨時增加或減少校準點，根據需要可以從任一功能的任一點開始校準.該校準軟件能夠完成多參量電測設備數據的自動采集和誤差計算，在校準結束后可以將數據自動導出、打印，大大地提高了工作效率，減輕了計量檢定/校準人員的勞動強度.

參考文獻：

[1] JJG 147-2010，電測量儀表校驗裝置檢定規(guī)程[S].

[2] 劉瑋蔚. 高精度全自動交直流指示儀表標準裝置設計[J].河南科技，2012(18)：40-40.

[3] 張彥，王志強，謝勇，等.電測儀表微機檢定管理系統(tǒng)的開發(fā)與設計[J].電測與儀表, 2003，40(6)：22-28.

[4] 程揚波.信號源類儀器自動檢定/校準軟件測試平臺中檢定流程的設計及實現[J].工業(yè)儀表與自動化裝置，2008(1)：57-59.

[5] 魏富鵬.多參量電測設備標準裝置中信號發(fā)生器的研究[D].鄭州：鄭州大學，2013.