淺談儀器儀表自動化校驗系統的構建

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的構建

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，電子信息應用技術也取得了很多的成績，儀器儀表自動化技術也隨之快速提高。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，對自動化系統的發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的重要作用以及未來發展，以及系統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建校驗系統所必須的硬件及軟件設備。

關鍵詞：儀器儀表；自動化；校驗系統；構建

0引言

經濟的飛速發展，帶動了電子信息技術前進的腳步，電子測量技術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，這使得傳統的人工測量越發不能滿足各方面技術需求，于是自動化測試技術應勢而生。自動化技術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量和效率。

1如何構建自動化校驗系統

目前很多大中型企業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來代替人力勞動。自動化校驗系統的構成通常分為兩部分：

（1）系統的硬件組成部分.儀器儀表自動化校驗系統的硬件部分由計算機、標準儀器，還有如打印機、網絡適配器、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據的方式轉換設備自身內部的工作狀態，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的應用，再加上微處理器強大的數據處理與存儲能力，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的應用，使得系統得到精準的控制，測量結果的輸出也得以高效完成，科學高效地完成了對整個系統的控制管理自動化的過程。自動化系統組建采用標準的24線電纜，同時規定系統負荷儀器不可在25臺以上，對數據可以傳送的最大距離則限制為最長20米。

（2）系統的軟件組成部分。系統中的軟件部分是系統成功實現控制校驗全程自動化的關鍵，除校驗之外，還要實現數據的處理和結果的輸出，使數據處理的自動化同時得以實現。

（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鏈接庫的使用來完成，另一方面，通過API函數的應用，使串口通信得以實現，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。原來的WindowsXP系統隨著系統軟件的發展漸漸由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，從而實現系統檢定校準功能的全部自動化。

2自動化校驗系統構建時應注意的要點

（1）系統校準。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，被檢儀器的數值就會進行適當的調整，包括顯示值和標準值。由于技術水平已經得到大幅度的提升，大多數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，實施系統控制的技術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，為以后的測量計算做好數據儲備，這使先進的數字校準取代了傳統的機械調整，數字校準得以實現。

（2）系統檢定。系統檢定的發展來源于傳統的手工檢定，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。系統的檢定界面十分靈活，用戶可以根據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。在系統當中,用戶可以對應不同時間以及區間，靈活地根據不同技術指標選擇數據處理模式。

3如何具體實施自動化校驗系統的構建

雖然在一定程度上，通過對自動化校驗技術的應用，校驗過程的自動化已經得到了實現，但對系統整體的操控還是需要專業人員的操作來配合。因此若要真正實現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，將各方面人才進行合理的分配。

（1）定向設置專業自動化校驗部門。在一些擁有一定規模的機構和企業中，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節的不同采用適合的系統，各個部門間的工作的銜接也得以實現。

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

（3）加快產品更新速度同時提高產品質量。目前市場上的產品更新周期越來越短，設計越來越復雜，這都使現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，測試系統的設計不僅要滿足可以靈活支持不同產品模型適用，還要具有不斷發展升級潛力。在不斷推出新產品的同時，更要注意系統的準確性和可靠性，從而長久提高產品的市場競爭力。

4結語

儀器儀表自動化系統的構建有效地改善了工作中容易出現的諸多弊端，使儀器儀表校檢工作中大量問題，如數據處理量大、測試耗時易出錯等得以有效解決，系統的構建工作在傳統人工檢測工作基礎上大力發展，將復雜的數據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展步伐也正向著更加準確可靠的方向快速邁進。

參考文獻：

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作者簡介：劉華越，測控技術與儀器專業。