智能仪表计量测试自动化系统

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中图分类号：P634.3+6

1 问题的提出

我单位是河北省最高计量标准国家授权单位，承担河北省区域范

围内的量值传递任务。使用了大量可程控智能仪表。这些智能仪表功能齐全，量程各异。周期检定时需要测试的点非常多，以往一直沿用传统的人工手动检定方法，因而劳动强度大，工作效率低，检定原始数据不易管理，而且测量的准确度难于提高。为此，本单位现有的多功能校准器（FLUKE 5720A）和高准确度数字多用表（FLUKE 8508A）的基础上组建智能仪表的计量测试自动化系统，以提高工作效率和测试精度，使计量工作自动化，规范化，标准化。

2 系统工作原理

智能仪表是高准确度仪表，为保证测量结果的准确一致，必须对其进行周期检定。依据《JJG315-83 直流数字电压表检定规程》，数字表的检定方法有一下几类：直流标准电压发生器法（标准源法）；直接比较法（标准数字表法）等。

本系统中采用直流标准电压发生器法（标准源法）对数字多用表进行检定。

要实现数字表检定的自动化，必须解决接口问题，使仪器控制器和仪表之间能够相互通讯。由于现行的计算机本身都不带GP-IP接口不能直接和仪器通讯，，因此本系统中，采用一外置接口部件来实现计算机和仪器之间的通讯（包括程控指令、测量数据、仪器状态信息的传递）。

该接部件带有IEEE-488通讯接口，同时5720A和8508A也具有IEEE-488通用接口，因此可以使用GP-IP母线直接将其连接起来，组成自动测试系统。

该接口部件的软件部分采用混合编程。为保证速度，核心部分采用汇编语言，其余都采用高级语言编制。它可支持C++，WINDOWS的编程，通过调用相应的汇编程序模块实现GP-IP的十几种接口功能。

3 系统组建

3.1 系统的基本配置如下：

多功能标准源（FLUKE 5720A）

功率放大器（FLUKE 5725A）

电压传递标准（FLUKE 732A）

标准电阻（FLUKE 742A）

数字多用表（FLUKE 8508A）

仪器控制器

被检DMM

3.2 硬件组装与诊断

首先设置多功能标准源（FLUKE 5720A）和被检DMM的程控

地址。用GP-IP母线将其与计算机都连接起来。设备开机和系统启动后，标准源与被检DMM都处于程控状态。

4 软件部分

此部分是本项目中工作量最大、难度最大的部分。5720A多功能标准源的自动校准程序，校准报告的打印程序，这两个程序用于对5720A本身进行量值传递，以保证量值的溯源性。

在检定规程中完成校准值的程控，把被测仪表测得的数据传送到计算机，进行数据处理，误差分析，格式化处理后送打印机打印原始记录和出具检定证书。

文件编制把系统的使用说明，验证方法、维护修理方面的资料编写成一套相关的文件，包括系统的结构细节。以便系统升级和后续人员使用。更利于建立新的自动测试系统。

5 系统技术指标及效率

功能上能实现DCV，ACV，DCI，ACI及OHM的个量程的量值传递。本系统可对带GP-IP接口的智能仪表实现全自动测量。对不带GP-IP接口的仪表可实现半自动测量。

技术指标上能覆盖和满足目前所有在用的智能仪表，确保数据的准确可靠。

检测效率上能保证量值传递方便可靠，测试速度快，测试精度高。系统可以自动却换变量，对测试数据能够自动分析处理，并有多种提示方式，记录能力，查询备份功能。

6 结束语

本系统经过实际使用和验证，达到预期的各项技术指标要求和计量检定规程要求，明显提高提高工作效率和测试精度，使计量工作自动化，规范化，标准化。