曾振杰，朱曉菲，齊世舉，沈曉衛(wèi)，蔡尚君

(火箭軍工程大學(xué)，陜西 西安 710025)

0 引言

導(dǎo)引頭測試設(shè)備是測試?yán)走_(dá)導(dǎo)引頭各項(xiàng)性能的測試系統(tǒng)。主要測試導(dǎo)引頭發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和信號(hào)處理器的各項(xiàng)參數(shù)。它由工控機(jī)，VXI(VME bus extension for instrumentation)機(jī)箱和相關(guān)模塊儀器組成，用于導(dǎo)引頭出廠交付時(shí)的校驗(yàn)測試以及使用前測試。

由于測試設(shè)備的重要性，對(duì)測試設(shè)備的計(jì)量檢定一直都是一項(xiàng)重要工作。目前對(duì)導(dǎo)引頭測試設(shè)備的計(jì)量檢定，主要是依據(jù)相關(guān)的檢定規(guī)程，利用分離儀器對(duì)設(shè)備的各指標(biāo)逐項(xiàng)進(jìn)行人工手動(dòng)測量。這種測量方式，不僅效率低、耗時(shí)長，而且檢定過程非常繁瑣，人為疏忽等原因造成的錯(cuò)誤在所難免，同時(shí)測量結(jié)果采用人工記錄，不能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理和回放，影響日后的數(shù)據(jù)分析和處理[1]。

面對(duì)飛速發(fā)展計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)測試技術(shù)，傳統(tǒng)的人工測量已不能滿足實(shí)際測量的需求[2-4]。本文在自動(dòng)測試技術(shù)的基礎(chǔ)之上，設(shè)計(jì)一套自動(dòng)計(jì)量檢定系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的手工檢定相比，本系統(tǒng)大大提高了檢定的效率，節(jié)省了人力資源和由于人為疏忽等原因造成的隨機(jī)性錯(cuò)誤，利用Labwindows/CVI軟件平臺(tái)進(jìn)行測控程序開發(fā)，保證了良好的人機(jī)交互，利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)的有效管理。

1 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案

待檢設(shè)備由一個(gè)C尺寸的VXI機(jī)箱和若干板卡組成，其包含的模塊化儀器有應(yīng)答模擬器、干擾模擬器、峰值功率計(jì)、數(shù)字示波器和數(shù)字多用表。測試設(shè)備主要用于測試導(dǎo)引頭的射頻部件的相關(guān)微波參數(shù)，主要由應(yīng)答模擬器、干擾模擬器、峰值功率計(jì)來完成，其次用于測量一些保障射頻部件正常工作的低頻電學(xué)參數(shù)，主要由數(shù)字多用表、數(shù)字示波器完成。因此本文設(shè)計(jì)的檢定系統(tǒng)主要用于這5個(gè)模塊儀器的檢定，主要檢定該測試設(shè)備應(yīng)答模擬器、干擾模擬器、峰值功率計(jì)的微波方面的相關(guān)參數(shù)是否合格，其次檢定數(shù)字示波器和數(shù)字多用表的儀器測量誤差是否在檢定規(guī)程規(guī)定的范圍以內(nèi)。檢定結(jié)束界定測試設(shè)備是否合格，能否繼續(xù)使用或需要進(jìn)行維修。由于待檢的VXI儀器具有較高的穩(wěn)定性和測量精度，因此對(duì)其進(jìn)行檢定，需要用更高精度的臺(tái)式儀器，以保證量值的可靠傳遞。

應(yīng)答模擬器主要是在測試中模擬導(dǎo)引頭的回波信號(hào)，因此需要對(duì)它輸入和輸出的波形功率、頻率進(jìn)行測量，以確定它的回波延遲時(shí)間和功率衰減，可用一臺(tái)微波信號(hào)源和一臺(tái)微波功率計(jì)配合進(jìn)行檢定；干擾模擬器在測試中用于提供射頻干擾信號(hào)，需要對(duì)其多組點(diǎn)頻以及頻譜進(jìn)行測量，可用一臺(tái)頻譜儀和一臺(tái)功率計(jì)進(jìn)行檢定；示波器檢定可采用比對(duì)的方式，利用精度更高的臺(tái)式數(shù)字存儲(chǔ)示波器，采用比對(duì)的方式進(jìn)行檢定，此外還需一臺(tái)任意波形發(fā)生器提供信號(hào)和一臺(tái)通用計(jì)數(shù)器測量頻率，功率計(jì)同樣使用比對(duì)的方式，用一臺(tái)更高精度的功率計(jì)配合微波信號(hào)源進(jìn)行檢定，多用表則可以用一臺(tái)多功能校準(zhǔn)源進(jìn)行檢定。

如圖1所示為整個(gè)自動(dòng)檢定系統(tǒng)的組成，右側(cè)為需要檢定的VXI總線設(shè)備，左側(cè)為檢定所用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，均為帶有GPIB(general purpose interface Bus)接口的程控儀器。系統(tǒng)上位機(jī)為專用測試計(jì)算機(jī)，它含有一塊1394卡，通過USB-GPIB轉(zhuǎn)接卡與計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)儀器相連，通過1394-VXI總線與被檢設(shè)備相連。系統(tǒng)工作時(shí)，由測試計(jì)算機(jī)通過總線同步給標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備和被測儀器發(fā)送控制命令，控制儀器按照設(shè)定工作步驟自動(dòng)操作，完成各參數(shù)的測量。

圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)Fig.1 Overall structure of the system

設(shè)備的檢定項(xiàng)目繁多，比如一個(gè)示波器板卡，要將其完整的檢定下來，需要對(duì)其4個(gè)通道的信號(hào)幅度、頻率、信號(hào)脈寬等進(jìn)行多組測量，重復(fù)操作非常繁瑣，且操作設(shè)備多，人為操作極易出錯(cuò)。因此，系統(tǒng)將操作步驟編寫入程序，用計(jì)算機(jī)代替人來執(zhí)行繁瑣重復(fù)的操作，而一旦需要人工參與時(shí)，采用聲音報(bào)警和彈窗提示的方式提醒檢定人員操作，如“示波器通道1檢定完畢，請(qǐng)連接通道2后，按開始按鈕繼續(xù)檢定通2”。

檢定過程中測得的結(jié)果均保存到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效管理和后期處理，包括對(duì)數(shù)據(jù)的查詢、分析，系統(tǒng)還能自動(dòng)生成并打印檢定證書，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工出具檢定證書。

2 系統(tǒng)的硬件組成

系統(tǒng)包含的硬件主要一臺(tái)專用測試計(jì)算機(jī)(含1394卡)、一塊USB-GPIB轉(zhuǎn)接卡、一個(gè)C尺寸的4槽VXI機(jī)箱(含零槽控制器)、一臺(tái)打印機(jī)和相關(guān)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，分別為多功能校準(zhǔn)源、通用計(jì)數(shù)器、頻譜分析儀、微波功率計(jì)、任意波形發(fā)生器、數(shù)字示波器、微波信號(hào)源。這幾類儀器均具有GPIB接口和串口，優(yōu)先使用GPIB接口進(jìn)行通信，在GPIB接口不可用的情況下也可用串口進(jìn)行通信。系統(tǒng)硬件組成如圖2所示。

計(jì)算機(jī)為整個(gè)系統(tǒng)的核心，它既是控制中心，又是人機(jī)交互的平臺(tái)。它能夠代替人工控制儀器動(dòng)作，又能夠?qū)崟r(shí)采集測試數(shù)據(jù)并進(jìn)行顯示，檢定員不再對(duì)儀器進(jìn)行任何操作，只需要對(duì)計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)鍵盤進(jìn)行簡單的操作即可完成繁瑣的檢定工作。

右側(cè)為待檢設(shè)備，采用VXI總線連接。VXI總線是VME(versa module eurocard)總線在儀器領(lǐng)域的擴(kuò)展，它以測試速度快、可靠性好、抗干擾能力強(qiáng)、人機(jī)交互友好等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于軍工行業(yè)，因此對(duì)VXI設(shè)備的計(jì)量檢定也非常的普遍[5]。本系統(tǒng)使用一個(gè)4槽的C尺寸VXI機(jī)箱(帶零槽控制器)為待檢儀器提供一個(gè)連接條件，檢定時(shí)只需將待檢儀器從設(shè)備上取下來裝入機(jī)箱即可進(jìn)行自動(dòng)檢定。計(jì)算機(jī)(帶1394卡)與VXI零槽控制器則通過一根1394線連接。

左側(cè)為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)儀器，所有儀器均采用串型連接的方式通過GPIB電纜連成一個(gè)整體，這種連接方式的典型優(yōu)點(diǎn)是連接方便、配置靈活、通信穩(wěn)定可靠。GPIB通用接口總線是并行總線，最多可同時(shí)連接15個(gè)GPIB設(shè)備，被聯(lián)的各個(gè)單元之間能夠直接通信，而不需要通過中介單元[5-6]。對(duì)于本測試系統(tǒng)來說，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸蠓浅８?，GPIB能夠滿足要求，但它不是PC(personal computer)的標(biāo)準(zhǔn)接口，需要安裝一塊GPIB擴(kuò)展卡后才能與GPIB設(shè)備建立連接，系統(tǒng)使用一塊USB-GPIB轉(zhuǎn)接卡轉(zhuǎn)接后通過USB線纜連接計(jì)算機(jī)。系統(tǒng)中的各具體儀器均為可程控的儀器，可在計(jì)算機(jī)的控制下協(xié)調(diào)工作。其中微波信號(hào)源、多功能校準(zhǔn)源與任意波形發(fā)生器主要提供標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)，而其他儀器則用于測量待檢設(shè)備的信號(hào)或測量信號(hào)源發(fā)出的信號(hào)作為比對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)。

圖2 系統(tǒng)硬件組成Fig.2 System hardware components

此外，計(jì)算機(jī)還連接有一臺(tái)打印機(jī)，用于打印測試數(shù)據(jù)、波形圖像和檢定證書等。

3 系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)

在整個(gè)檢定系統(tǒng)中軟件是系統(tǒng)的核心，系統(tǒng)能否正常工作，完成檢定任務(wù)并出具檢定證書，就看軟件是否能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能[7]。

3.1 儀器控制

要實(shí)現(xiàn)導(dǎo)引頭測試設(shè)備的自動(dòng)化檢定，軟件設(shè)計(jì)首先要解決的問題就是對(duì)眾多儀器的控制，包括計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)儀器和VXI模塊化儀器(被檢儀器)。實(shí)現(xiàn)儀器控制可以分為2個(gè)步驟[8]；第1步是要實(shí)現(xiàn)測試儀器同計(jì)算機(jī)之間的通信；第2步是計(jì)算機(jī)給儀器發(fā)送“儀器語言”，控制儀器進(jìn)行初始化和相關(guān)測試。整個(gè)測試過程可以簡單的描述為這兩步[8]。

第1步與儀器建立通信鏈路，現(xiàn)在使用最多的方法是通過調(diào)用VISA(virtual instrument software architecture)庫函數(shù)[8]。VISA被稱為虛擬儀器軟件架構(gòu)，是為開發(fā)虛擬儀器而制定的軟件規(guī)范[9-10]，VISA庫通過自底向上的設(shè)計(jì)模型設(shè)計(jì)，具有金字塔形的分層結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部分為5個(gè)層次，自下而上依次為資源管理層、I/O資源層、儀器資源層、用戶定義資源層和用戶層，如圖3所示。在VISA中所有的儀器和接口都當(dāng)做資源來進(jìn)行管理，最下面是資源管理層，統(tǒng)一分配和管理其內(nèi)部的所有資源，一般情況下不需要該部分的操作，只需要打開資源層即可。其他的4個(gè)資源層都是由與儀器功能有關(guān)的函數(shù)組成，I/O資源層為在它之上的3個(gè)資源層的基礎(chǔ)，它涉及所有的與I/O有關(guān)的操作，如RS232，GPIB，VXI等，幾乎囊括了現(xiàn)今所有的儀器總線I/O，并且它還可以不斷的擴(kuò)充。

圖3 VISA的分層結(jié)構(gòu)Fig.3 Hierarchical structure of VISA

VISA在儀器I/O接口層做了統(tǒng)一，使得測控程序不再針對(duì)具體的接口編寫，基于VISA編寫的測控程序能夠應(yīng)用于幾乎所有的接口，本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)主要用到的接口為GPIB和VXI，對(duì)于GPIB設(shè)備和VXI設(shè)備的控制在I/O這一層的程序是沒有任何區(qū)別的，這大大簡化了編程，減輕了編程工作量。

第2步控制儀器操作最常用的底層儀器控制方式有2種，分別是基于寄存器的編程和基于字符串的編程。使用寄存器的編程方式盡管靈活高效，但是對(duì)程序員的要求較高，程序員必須非常熟悉硬件結(jié)構(gòu)和儀器工作原理才能編寫程序。因此本文采用編程難度較低的字符串的編程方式即SCPI(standard commands for programmable instrumentation)，這種編程方式將與儀器操作相關(guān)的底層操作進(jìn)行了封裝，使得編程人員無需了解儀器的硬件就可以編程控制儀器[11]，并且字符串非常的直觀和具體，容易理解和掌握，比如在多用表的檢定中計(jì)算機(jī)給多功能校準(zhǔn)源發(fā)送字符串“OUT 1 V”，表示控制其輸出1 V的電壓。SCPI的出現(xiàn)有利于儀器控制方式的統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)化，使用SCPI語句編寫的程序具有很好的通用性，比如系統(tǒng)中使用的校準(zhǔn)源無論是哪個(gè)廠家哪個(gè)型號(hào)的校準(zhǔn)源，都可以用同樣的SCPI字符串進(jìn)行控制。

3.2 LabWindows/CVI及多線程技術(shù)

在測控領(lǐng)域，LabWindows/CVI和LabVIEW一直是最活躍的兩大虛擬儀器開發(fā)平臺(tái)，與LabVIEW相比，LabWindows/CVI的功能更加靈活、效率更高、穩(wěn)定性更好，適合中、大型測控軟件的開發(fā)，主要應(yīng)用在對(duì)穩(wěn)定性和可靠性要求較高的領(lǐng)域，如軍工行業(yè)[12-13]，因此本文選用LabWindows/CVI開發(fā)軟件。

LabWindows/CVI是一個(gè)完全的ANSI C的編程環(huán)境，擁有簡單直觀的圖形用戶界面，采用函數(shù)面板上輸入函數(shù)參數(shù)的形式，利用事件驅(qū)動(dòng)和回調(diào)函數(shù)方式的編程技術(shù)，使得工程設(shè)計(jì)不僅效率高而且穩(wěn)定可靠。它面向?qū)ο蟮木幊趟枷?、豐富的控件和按鈕以及功能強(qiáng)大的函數(shù)庫，如信號(hào)處理函數(shù)庫、接口函數(shù)庫、Windows SDK(software development kit)等，使得它在儀器控制、自動(dòng)檢測和數(shù)據(jù)處理中應(yīng)用廣泛，除此之外它還附加了很多的工具包，如本文中用到的SQL(structured query language) Toolkit工具包能夠使得LabWindows/CVI可以對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問和操作。

考慮到通過GPIB總線通信時(shí)，計(jì)算機(jī)發(fā)送或接收數(shù)據(jù)往往需要等待較長時(shí)間，例如接收來自示波器的4k的字節(jié)可能需要1～2 s的時(shí)間；以及計(jì)算機(jī)和儀器間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)處理、保存需要同步進(jìn)行，且不能影響用戶對(duì)面板的操作，因此本軟件采用多線程技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

相比單線程而言，多線程雖然不及單線程的處理速度，但是多線程可以使得芯片同時(shí)處理多個(gè)事件，大大縮短了CPU的等待(閑置)時(shí)間，提高了CPU的使用率進(jìn)而提高程序運(yùn)行效率[12-13]。在測控軟件中恰當(dāng)?shù)氖褂枚嗑€程，可以極大地提高軟件的效率，本文中主線程由于創(chuàng)建運(yùn)行人機(jī)界面，創(chuàng)建2個(gè)次線程分別用于儀器控制、數(shù)據(jù)采集線程和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理線程。LabWindows/CVI提供了異步定時(shí)器和線程池2種創(chuàng)建線程的高級(jí)機(jī)制，線程池一般用于循環(huán)執(zhí)行的任務(wù)，而異步定時(shí)器一般用于定期執(zhí)行的任務(wù)，本文中使用函數(shù)CmtScheduleThreadPoolFunction()來創(chuàng)建各個(gè)線程函數(shù)，使用NewAsyncTimer()創(chuàng)建異步定時(shí)器用于數(shù)據(jù)采集等。

3.3 軟件模塊劃分

軟件采用模塊化設(shè)計(jì)的思想，各個(gè)模塊完成各自的功能。如圖4所示。

由于檢定信息不可以隨便改動(dòng)，需具備一定的安全性，因此設(shè)計(jì)了用戶權(quán)限管理模塊。該模塊用于管理用戶信息和權(quán)限，權(quán)限分為普通用戶和管理員，并設(shè)置密碼保護(hù)。主界面是人機(jī)交互的主要界面，主要用于基本信息(檢定對(duì)象和檢定人員)錄入和實(shí)時(shí)測試數(shù)據(jù)的顯示。此外還有5個(gè)界面，分別對(duì)應(yīng)于任務(wù)管理的5個(gè)模塊，新建測試任務(wù)用于檢定相關(guān)信息的錄入、歷史任務(wù)查詢?yōu)閷?duì)以往測試數(shù)據(jù)庫的查詢操作、數(shù)據(jù)處理模塊提供一些方便的處理工具、證書管理主要保存和查看證書模板、幫助模塊可以查看相關(guān)的檢定規(guī)程。檢定模塊主要為針對(duì)不同檢定對(duì)象編寫的測控程序。

圖4 軟件模塊劃分Fig.4 Software module division

其中，軟件的主體部分為5個(gè)檢定模塊，對(duì)待檢儀器和計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)儀器的控制以及數(shù)據(jù)的采集均在這5個(gè)模塊中實(shí)現(xiàn)。以應(yīng)答模擬器延遲時(shí)間檢定為例，開始檢定時(shí)，按照軟件的操作提示，將硬件按照?qǐng)D5所示連接，微波信號(hào)發(fā)生器輸出端輸出的信號(hào)經(jīng)微波三通器件分成2路，一路給示波器通道1，一路給應(yīng)答模擬器輸入端，應(yīng)答模擬器輸出端則經(jīng)過微波線纜連接示波器通道2。

圖5 應(yīng)答模擬器檢定圖Fig.5 Answer simulator verification graph

硬件連接好之后啟動(dòng)軟件進(jìn)行測試，計(jì)算機(jī)通過1394-VXI總線給應(yīng)模擬器發(fā)送控制命令，控制其供電開機(jī)并設(shè)置相關(guān)參數(shù)；爾后通過GPIB總線給微波信號(hào)發(fā)生器發(fā)送控制命令使其輸出信號(hào)，通過GPIB總線給示波器發(fā)送命令，控制其對(duì)兩路信號(hào)同時(shí)進(jìn)行測試；最后計(jì)算機(jī)采集測試數(shù)據(jù)，通過對(duì)比雙通道所測數(shù)據(jù)，計(jì)算出延遲時(shí)間并自動(dòng)判斷是否合格，顯示在人機(jī)界面上，就完成了延遲時(shí)間的測量。

3.4 軟件工作流程

如圖6所示，為軟件進(jìn)行檢定的工作流程，第1步為用戶登錄，之后軟件創(chuàng)建2個(gè)次線程，先介紹測試線程的工作流程。用戶在界面中選擇需要檢定對(duì)象并輸入設(shè)備編號(hào)和測試人員，點(diǎn)擊“保存”按鈕后信息保存，點(diǎn)擊“測試”按鈕后調(diào)用相應(yīng)的設(shè)備檢定模塊進(jìn)行檢定；測試階段均為自動(dòng)進(jìn)行，無需人為干預(yù)，分為4個(gè)步驟：依次為初始化儀器、開始測試、測試完成、斷開儀器連接。主線程主要用于軟件界面的運(yùn)行，多線程的設(shè)計(jì)使得主線程的運(yùn)行不會(huì)中斷，任何時(shí)候都可以很好地進(jìn)行人機(jī)交互(信息鍵入和輸出顯示)，在進(jìn)行一個(gè)項(xiàng)目的檢定測試時(shí)，就可以同步進(jìn)行下一項(xiàng)目的信息錄入，節(jié)約了等待時(shí)間，提高了效率。數(shù)據(jù)保存和報(bào)表生成線程主要用于數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)保存，保存均為自動(dòng)進(jìn)行，

為其單獨(dú)開辟一個(gè)線程，使得它的運(yùn)行不會(huì)影響到主線程的運(yùn)行，使得整個(gè)軟件的運(yùn)行更加的流暢。

3.5 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

開放式數(shù)據(jù)庫互聯(lián)技術(shù)即ODBC(open database connectivity)，是數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序開發(fā)的強(qiáng)大工具，它是一個(gè)函數(shù)庫，提供了一個(gè)連接到底層數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的公共應(yīng)用程序接口[14-16]。利用結(jié)構(gòu)化的查詢語句SQL和開放式的ODBC可以實(shí)現(xiàn)通用數(shù)據(jù)庫的程序開發(fā)。在Labwindows/CVI環(huán)境下開發(fā)和使用數(shù)據(jù)庫，必須要安裝Labwindows SQL工具包(在NI的官網(wǎng)可以免費(fèi)下載)，安裝成功之后，工具包會(huì)在計(jì)算機(jī)上自動(dòng)注冊(cè)一個(gè)ODBC數(shù)據(jù)源，將sql_db驅(qū)動(dòng)器擴(kuò)展成Labwindows/CVI的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫，一共包含有11個(gè)子類函數(shù)庫供使用者進(jìn)行調(diào)用。本文利用Access數(shù)據(jù)庫作為操作對(duì)象，實(shí)現(xiàn)在Labwindows/CVI平臺(tái)下的數(shù)據(jù)庫編程。

圖6 軟件工作流程Fig.6 Software workflow

利用Labwindows SQL工具包對(duì)數(shù)據(jù)庫的操作分5步進(jìn)行;第1步連接ODBC數(shù)據(jù)源;第2步激活SQL檢索語句；第3步處理SQL語句；第4步斷開SQL連接；第5步斷開與數(shù)據(jù)源的連接。

4 系統(tǒng)應(yīng)用

如圖7所示為系統(tǒng)測試軟件的測試界面，當(dāng)要進(jìn)行峰值功率計(jì)檢定時(shí)，在新建測試任務(wù)欄填寫好檢定的相關(guān)信息之后，保存進(jìn)相應(yīng)數(shù)據(jù)庫，就可以打開檢定界面對(duì)設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)檢定了。將檢定對(duì)象選擇為“峰值功率計(jì)檢定”，點(diǎn)擊“連接設(shè)備”，設(shè)備連接成功后“連接成功”LED被點(diǎn)亮，如果連接不成功，會(huì)彈出錯(cuò)誤提示框。連接成功之后點(diǎn)擊開始測試，測試過程以及采集得到的數(shù)據(jù)會(huì)實(shí)時(shí)顯示到文本框中，測試完成之后右側(cè)“測試完成”LED被點(diǎn)亮，提醒用戶可以進(jìn)行下一步操作，此時(shí)數(shù)據(jù)被保存到相應(yīng)數(shù)據(jù)庫中。在測試之前，需要選用標(biāo)準(zhǔn)儀器并在被檢設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)儀器之間搭建測試通道，相關(guān)的連接步驟和注意事項(xiàng)可以打開幫助欄查看，方便用戶使用該檢定系統(tǒng)。

圖7 軟件“檢定”欄界面Fig.7 Software “verification” field

如圖8所示為運(yùn)用系統(tǒng)對(duì)峰值功率計(jì)進(jìn)行檢定的試驗(yàn)現(xiàn)場。功率計(jì)使用比對(duì)的方式進(jìn)行檢定，用一臺(tái)更高精度的峰值功率計(jì)Agilent E4417A配合微波信號(hào)源Agilent 83732B進(jìn)行檢定，將待檢峰值功率計(jì)插入到系統(tǒng)的VXI機(jī)箱中，通過GPIB總線連接E4417A、83732B和計(jì)算機(jī)，就可以打開軟件進(jìn)行自動(dòng)化檢定了，其他模塊的檢定與功率計(jì)檢定類似。

圖8 檢定峰值功率計(jì)實(shí)物圖Fig.8 Verification of peak power meter physical map

5 結(jié)束語

本文在自動(dòng)測試技術(shù)的基礎(chǔ)之上，設(shè)計(jì)一套自動(dòng)計(jì)量檢定系統(tǒng)，使用Labwindows/CVI作為軟件開發(fā)平臺(tái)，使用VISA庫函數(shù)使得軟件在I/O層實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一，使用SCPI語言控制儀器加強(qiáng)測控程序的通用性，使用Labwindows SQL工具包訪問ODBC數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和查詢。與傳統(tǒng)的手工檢定相比，本系統(tǒng)大大提高了檢定的效率，節(jié)省了人力資源和由于人為疏忽等原因造成的隨機(jī)性錯(cuò)誤，良好的人機(jī)交互使用戶具有良好的用戶體驗(yàn)，在導(dǎo)引頭測試設(shè)備計(jì)量檢定上有很好的應(yīng)用前景，也為其他設(shè)備的自動(dòng)檢定系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了參考和借鑒。