1、引言
指针式电测仪表以其价格低,可靠性高,安装、更换简便等优点在工业检测过程中被广泛使用。对电测仪表的定期检定是保证其正常工作的重要手段。但是传统的手工检定方法,过程繁琐、工作量大,存在着由于人工读数而降低了检定精度的不足。随着科技的不断进步,基于通用接口总线(General Purpose Interface Bus,GPIB)的自动检定系统代表了未来测量仪器的发展方向。GPIB 接口通过仪器之间相互通信,实现信息的共享,从而完成对被测仪表的自动综合分析和*估。利用智能仪器和GPIB组成的检定系统通常由计算机、仪器模块和应用软件三部分组成,通过软件控制操作员对被检仪表的检定顺序,避免了人为的误操作,适合于精度要求较高的测量场合。
2、系统硬件设计
指针式电测仪表自动化检定系统,按国家的检定规程完成了对直接作用的模拟指示直流和交流电流表、电压表、功率表和电阻表以及测量电流、电压及电阻的万用表的检定功能。系统分为外观检查、基本误差检定、升降变差的检定、位置影响、功率因数影响、电压试验、绝缘电阻以及阻尼等7个功能模块。
在硬件上使用Fluke公司生产的台式万用表Fluke5520A作为信号源发生器,进行对送检仪表的检定。通讯部分采用GPIB技术,能同时连接15 台仪器设备,它们相互之间可以直接进行通信。系统的硬件框图如图1所示。
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图2 检定软件流程图
3.1 控制过程
在该检定系统中,插有GPIB 接口卡的PC机作为控者,Fluke5520A多功能校准器作为说者和听者,其过程为:由计算机发出Fluke5520A多功能校准器相对应的功能程控码,经过GPIB 接口板卡,将控制程控码发送到被控仪器。此时被控仪器处于受命状态,其状态应与所发功能码要求的状态相同。随后计算机发程控码设置标准源发生信号,经过GPIB 接口板可使被控仪器处于“说”状态,此时计算机接收被控仪器的测量数据,并按使用者的设置对测量数据进行相应的处理,同时同步地进行数据显示,从而完成一项功能的检定。
3.2 GPIB编程技术
(1)发送命令子程序
Dim cmdstr As String
‘向Fluke5520A发送需要输出的信号值
cmdstr = "OUT " & MeasureCmd + "; *WAI"
cmdstr = "OPER; *WAI"
ret = ibwrt(dmm, cmdstr, Len(cmdstr))
End Sub
(2)接收数据子程序
Fluke5520A向PC机返回的测量值存放在reading变量中,在调用此过程时所需要传递的参数count为PC机要从GPIB读取数值的字节数。
Public Sub ReadFromDevice(count As Integer)
‘延迟10s
delay 1000
‘读取数据
ret = ibrd(dmm, reading, count)
‘延迟20s
delay 2000
End Sub
3.3 数据修约子程序
计量检定过程中对于检定结果的数据处理有严格的要求。指针式仪表的最大误差和实际值或修正值的数据都要先计算后修约。我国对“数值修约规则”在1987年就制定了GB8170-87国家标准,数值修约的基本方法是遵循四舍六入偶数法则的,当被修约数的值与上下两个允许修约值的间隔相等,则按1、2、5的整数倍修约。在进行常规修约时,只需根据四舍六入偶数法则即可方便处理。
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