劉華越（曲阜師范大學工學院,山東日照276826）

淺談儀器儀表自動化校驗系統(tǒng)的構(gòu)建

劉華越
（曲阜師范大學工學院,山東日照276826）

摘要：近幾年以來，由于對電子測量精確的要求有了新的高度，電子信息應用技術(shù)也取得了很多的成績，儀器儀表自動化技術(shù)也隨之快速提高。在儀器儀表的自動化的工作過程中，自動化校驗是必不可少的一個部分，對自動化系統(tǒng)的發(fā)展和工作都有著非常重要的作用。這篇文章將詳細說明自動化校驗系統(tǒng)的重要作用以及未來發(fā)展，以及系統(tǒng)運行工作過程中一些需要注意的問題，還會具體說明闡釋構(gòu)建校驗系統(tǒng)所必須的硬件及軟件設備。

關(guān)鍵詞：儀器儀表；自動化；校驗系統(tǒng)；構(gòu)建

0引言

經(jīng)濟的飛速發(fā)展，帶動了電子信息技術(shù)前進的腳步，電子測量技術(shù)也跟隨時代的潮流日新月異，社會對電子測量的速度和準確度等各個方面也提出了越來越高的要求，這使得傳統(tǒng)的人工測量越發(fā)不能滿足各方面技術(shù)需求，于是自動化測試技術(shù)應勢而生。自動化技術(shù)不僅很大程度上減少了人力的消耗，并且有效避免了人工測量的弊端，大幅度提高了檢測的質(zhì)量和效率。

1如何構(gòu)建自動化校驗系統(tǒng)

目前很多大中型企業(yè)都廣泛應用自動化儀器儀表，這些智能儀器具有較多的功能，由于都具備微處理器，因此需要每年定時檢測他們的性能。由于工作費時費力，人工進行這項工作極易出錯，這就需要自動化校驗系統(tǒng)來代替人力勞動。自動化校驗系統(tǒng)的構(gòu)成通常分為兩部分：

（1）系統(tǒng)的硬件組成部分.儀器儀表自動化校驗系統(tǒng)的硬件部分由計算機、標準儀器，還有如打印機、網(wǎng)絡適配器、電纜等被檢測儀器和一些輔助設備如通用接口總線配備的組合應用等共同組成。其中計算機即普通配置的計算機；可程控儀器設備可以接收外來數(shù)據(jù)的方式轉(zhuǎn)換設備自身內(nèi)部的工作狀態(tài)，這使儀器自身的功能和靈活性得到了大大的提升，降低成本的同時，大大提高了儀器的可靠性；同時，由于自動校準、多次測量平均等技術(shù)的應用，再加上微處理器強大的數(shù)據(jù)處理與存儲能力，測量的準確度也因此獲得了很大的提高；通過通用接口總線技術(shù)的應用，使得系統(tǒng)得到精準的控制，測量結(jié)果的輸出也得以高效完成，科學高效地完成了對整個系統(tǒng)的控制管理自動化的過程。自動化系統(tǒng)組建采用標準的24線電纜，同時規(guī)定系統(tǒng)負荷儀器不可在25臺以上，對數(shù)據(jù)可以傳送的最大距離則限制為最長20米。

（2）系統(tǒng)的軟件組成部分。系統(tǒng)中的軟件部分是系統(tǒng)成功實現(xiàn)控制校驗全程自動化的關(guān)鍵，除校驗之外，還要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理和結(jié)果的輸出，使數(shù)據(jù)處理的自動化同時得以實現(xiàn)。

（3）可視化的BASIC語言。一方面，計算機的傳輸功能（輸入輸出端口）以及浮點運算能力的提高可以通過對動態(tài)鏈接庫的使用來完成，另一方面，通過API函數(shù)的應用，使串口通信得以實現(xiàn)，從而大大降低了其面板的程序設計的難度。這樣，只需具有相應功能的控件和適用的程序，就能夠很大程度上簡化面板的程序設計，并且將復雜的大型程序巧妙地分割為多個簡短的小程序，這些小程序的激活與應用通過用戶選擇啟動的事件實施，從而使編程速度得到了很大的提升。

（4）要選用先進的Windows系統(tǒng)。原來的WindowsXP系統(tǒng)隨著系統(tǒng)軟件的發(fā)展?jié)u漸由Windows7取代，而程序的編制則通過GPIB通接口命令語言、遠程控制的儀器設備、被檢測儀器的程序設計指令的運用來實現(xiàn)，從而實現(xiàn)系統(tǒng)檢定校準功能的全部自動化。

2自動化校驗系統(tǒng)構(gòu)建時應注意的要點

（1）系統(tǒng)校準。被檢儀器的校準檢定通過輸出標準信號完成，而在標準信號輸出之后，被檢儀器的數(shù)值就會進行適當?shù)恼{(diào)整，包括顯示值和標準值。由于技術(shù)水平已經(jīng)得到大幅度的提升，大多數(shù)被檢儀器都帶有自校準功能，因此原本繁雜的人工操作被省略了，實施系統(tǒng)控制的技術(shù)人員只需要按程序提示按動面板鍵即可。通常利用非易失存儲器EPROM來儲存校準常數(shù)，為以后的測量計算做好數(shù)據(jù)儲備，這使先進的數(shù)字校準取代了傳統(tǒng)的機械調(diào)整，數(shù)字校準得以實現(xiàn)。

（2）系統(tǒng)檢定。系統(tǒng)檢定的發(fā)展來源于傳統(tǒng)的手工檢定，利用多種軟件支持以及計算機控制，外加被檢儀器，以此使檢定的全部自動化得以完成。系統(tǒng)的檢定界面十分靈活，用戶可以根據(jù)自身需要隨機選擇檢測點，通常被檢儀器顯示有24小時、一季度及一年三種指標。在系統(tǒng)當中,用戶可以對應不同時間以及區(qū)間，靈活地根據(jù)不同技術(shù)指標選擇數(shù)據(jù)處理模式。

3如何具體實施自動化校驗系統(tǒng)的構(gòu)建

雖然在一定程度上，通過對自動化校驗技術(shù)的應用，校驗過程的自動化已經(jīng)得到了實現(xiàn)，但對系統(tǒng)整體的操控還是需要專業(yè)人員的操作來配合。因此若要真正實現(xiàn)儀器儀表檢驗的自動化，需要配合先進的人力資源管理技術(shù)，將各方面人才進行合理的分配。

（1）定向設置專業(yè)自動化校驗部門。在一些擁有一定規(guī)模的機構(gòu)和企業(yè)中，為使資源得到有效的配置，可以設置專門的檢驗部門來進行儀器儀表校驗工作，這樣不僅解決了由于儀器儀表檢驗工作的工作量較大而影響工作效率的問題，同時還可以針對校驗環(huán)節(jié)的不同采用適合的系統(tǒng)，各個部門間的工作的銜接也得以實現(xiàn)。

（2）著重發(fā)展校驗系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。隨著科學技術(shù)的進步，自動化系統(tǒng)愈加先進，對于校驗過程中發(fā)的由多變性和不穩(wěn)定性引發(fā)的問題，也能更加安全高效地避免，隨著自動化系統(tǒng)的變化日新月異，儀器儀表自動化校驗系統(tǒng)也必將在安全性和穩(wěn)定性方面取得較大的成績。

（3）加快產(chǎn)品更新速度同時提高產(chǎn)品質(zhì)量。目前市場上的產(chǎn)品更新周期越來越短，設計越來越復雜，這都使現(xiàn)在的測試工程師們感覺到前所未有的壓力。為了更加具有市場競爭力，測試系統(tǒng)的設計不僅要滿足可以靈活支持不同產(chǎn)品模型適用，還要具有不斷發(fā)展升級潛力。在不斷推出新產(chǎn)品的同時，更要注意系統(tǒng)的準確性和可靠性，從而長久提高產(chǎn)品的市場競爭力。

4結(jié)語

儀器儀表自動化系統(tǒng)的構(gòu)建有效地改善了工作中容易出現(xiàn)的諸多弊端，使儀器儀表校檢工作中大量問題，如數(shù)據(jù)處理量大、測試耗時易出錯等得以有效解決，系統(tǒng)的構(gòu)建工作在傳統(tǒng)人工檢測工作基礎(chǔ)上大力發(fā)展，將復雜的數(shù)據(jù)處理工作很大程度上簡單化，我國的儀器儀表自動化校驗工作的發(fā)展步伐也正向著更加準確可靠的方向快速邁進。

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作者簡介：劉華越，測控技術(shù)與儀器專業(yè)。