淺議儀器儀表自動(dòng)化校驗(yàn)系統(tǒng)的構(gòu)建

韓智明 / 防災(zāi)科技學(xué)院

淺議儀器儀表自動(dòng)化校驗(yàn)系統(tǒng)的構(gòu)建

韓智明 / 防災(zāi)科技學(xué)院

近年來，電子信息技術(shù)發(fā)展的速度較快，這在很大程度上加快了儀器儀表自動(dòng)化的發(fā)展進(jìn)程，而在儀器儀表的自動(dòng)化發(fā)展中，其自動(dòng)化校驗(yàn)是其中必須的一個(gè)環(huán)節(jié)，具有十分重要的意義。隨著人們?cè)陔娮涌萍碱I(lǐng)域的不斷探究，電子信息技術(shù)得到了長(zhǎng)足發(fā)展，這直接促進(jìn)了儀器儀表自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，其中校驗(yàn)過程是檢測(cè)儀器儀表正常運(yùn)行的必要程序。本文從儀器儀表自動(dòng)化校驗(yàn)系統(tǒng)的組建入手，對(duì)組建過程中需要注意的問題進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步對(duì)自動(dòng)化儀器儀表自動(dòng)化檢驗(yàn)系統(tǒng)組成的實(shí)施策略進(jìn)行了具體的闡述。

儀器；儀表；自動(dòng)化；校驗(yàn)系統(tǒng)；組建

前言

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電子測(cè)量技術(shù)發(fā)生了較大的變化，從傳統(tǒng)的人工測(cè)量發(fā)展為電子測(cè)量，這對(duì)于測(cè)量的復(fù)雜度、測(cè)量的速度及準(zhǔn)確度都有了較大程度的提高。而且電子測(cè)量手段的不斷變化，其使復(fù)雜程度越來越高，這就使自動(dòng)化測(cè)試成為必然的趨勢(shì)。因?yàn)樵诋?dāng)前大部分的計(jì)量部門，其都擁有許多的儀器儀表，而這些儀器儀表都屬于智能儀器，都有標(biāo)準(zhǔn)化的接口，對(duì)于這些儀器，需要定期對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，從而確保其準(zhǔn)確性，但如果利用人工進(jìn)行檢測(cè)，則工作量較大，而且還很容易導(dǎo)致錯(cuò)誤的發(fā)生，所以通過自動(dòng)化測(cè)試則有效的避免了人工檢測(cè)所帶來的弊端，同時(shí)檢測(cè)質(zhì)量和效率也得以提高。

1.儀器儀表自動(dòng)化校檢系統(tǒng)的構(gòu)建

目前在一些大中型企業(yè)當(dāng)中，經(jīng)常會(huì)用到自動(dòng)化儀器儀表，而這些儀器儀表都具有智能化的水平，為了確保這些設(shè)備的完好性，則需要每年都要進(jìn)行固定的檢測(cè)工作。但這些智能儀器儀表，如信號(hào)發(fā)生器、頻率計(jì)數(shù)器、頻譜分析儀等，其不僅具有較多的功能，而且系統(tǒng)較為復(fù)雜，利用人工進(jìn)行校驗(yàn)已無法滿足對(duì)這些儀器的使用需求，所以需要利用自動(dòng)化校驗(yàn)系統(tǒng)來進(jìn)行，這就需要對(duì)自動(dòng)化檢驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建，通常情況下此系統(tǒng)有兩部分組成。

1.1 自動(dòng)化校驗(yàn)系統(tǒng)硬件組成部分

自動(dòng)化核驗(yàn)系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)儀器、被檢測(cè)儀器和通用接口總線配備的輔助設(shè)備等共同組成，其作為自動(dòng)化檢驗(yàn)系統(tǒng)的硬件部分，有效的實(shí)現(xiàn)了對(duì)自動(dòng)化校驗(yàn)系統(tǒng)程序的控制和管理。硬件組成中的計(jì)算機(jī)即計(jì)算上的普通計(jì)算機(jī)就可以。由于儀器設(shè)備都有自身的接口，所以可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接受，使外部數(shù)據(jù)通過接口接收進(jìn)來，從而利用軟件來進(jìn)行處理，其具有較強(qiáng)的靈活性。同時(shí)利用數(shù)學(xué)處理和儲(chǔ)存技術(shù)不僅可以有效的使自動(dòng)校準(zhǔn)得以實(shí)現(xiàn)，而且有也可以有效的提高測(cè)量的精準(zhǔn)度。利用通用接口總線技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)控制和測(cè)量結(jié)果的輸出，利用24線電纜作為總線標(biāo)準(zhǔn)，而在系統(tǒng)中的儀器數(shù)量則不能超過15臺(tái)，而且對(duì)于數(shù)量傳送的距離也有限制，不超過20米這宜，從而實(shí)現(xiàn)信息的傳遞。

1.2 自動(dòng)化校驗(yàn)系統(tǒng)軟件組成部分

通過自動(dòng)化校驗(yàn)系統(tǒng)軟件部分可以有效的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢驗(yàn)工作，利用軟件部分可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備系統(tǒng)相關(guān)操作進(jìn)行控制，使檢測(cè)的過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理和輸出，使數(shù)據(jù)處理自動(dòng)化得以實(shí)現(xiàn)。（1）可視化的BASIC語言一方面可以使用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)來完成計(jì)算機(jī)輸入輸出端口的傳輸功能，另一方面可以通過應(yīng)用程序編程接口函數(shù)實(shí)現(xiàn)串口通信。這樣只需要安裝相應(yīng)功能的控件，編寫與之相關(guān)的程序系統(tǒng)，就能夠使面板的程序設(shè)計(jì)顯得方便簡(jiǎn)潔，并且將大型程序分割為許多小程序，這些小程序可以隨用戶的選擇來激發(fā)控制，而不是像過去那樣將編寫程序的步驟按照精確次序一一執(zhí)行，編程速度得到了很大的提高。（2）Windows的操作系統(tǒng)由Windows7開始逐漸取代原來的WindowsXP，運(yùn)用GPIB通用接口總線技術(shù)、遠(yuǎn)程控制的儀器設(shè)備、被檢測(cè)儀器的程序設(shè)備來編制程序，完成該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全部自動(dòng)化校驗(yàn)的功能。

2.自動(dòng)化校驗(yàn)系統(tǒng)組建時(shí)所要注意的問題

2.1 系統(tǒng)校準(zhǔn)

通過標(biāo)準(zhǔn)儀器來輸出標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)后，利用遠(yuǎn)程控制傳輸?shù)奖粰z儀器上，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)被檢儀器的數(shù)值的全面調(diào)整。目前由于技術(shù)水平的提高，被檢儀器基本上都具有自動(dòng)校準(zhǔn)功能，這就不再需要技術(shù)人員來手動(dòng)進(jìn)行數(shù)值的調(diào)整，只需要按照程序給出的步驟進(jìn)行校驗(yàn)調(diào)整即可，而且在校準(zhǔn)過程中，一些標(biāo)準(zhǔn)的常數(shù)都會(huì)儲(chǔ)存在即使斷電能也進(jìn)行數(shù)據(jù)保留的計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存芯片儲(chǔ)存器EPROM當(dāng)中，這樣就使數(shù)字校準(zhǔn)得以實(shí)現(xiàn)。

2.2 系統(tǒng)檢定

系統(tǒng)檢定是基于傳統(tǒng)的手工檢定發(fā)展起來的，并且在多種軟件支持下實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)控制下的標(biāo)準(zhǔn)儀器和被檢儀器的全自動(dòng)檢定。系統(tǒng)檢定界面十分友好，用戶可以根據(jù)自己的選擇隨機(jī)選擇檢測(cè)點(diǎn)，通常被檢測(cè)儀器顯示的技術(shù)指標(biāo)有三種:一日指標(biāo)、一季度指標(biāo)、一年指標(biāo)。在自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中，用戶可以非常方便地選擇對(duì)應(yīng)不同時(shí)區(qū)選擇相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù)處理模式，比如要檢定被檢儀器一年當(dāng)中的穩(wěn)定性考察，技術(shù)人員只需要在面板系統(tǒng)中選擇一年指標(biāo)，那么檢定結(jié)果的判別就會(huì)按照1年的技術(shù)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)。

3.自動(dòng)化校驗(yàn)系統(tǒng)組建實(shí)施策略

自動(dòng)化校驗(yàn)系統(tǒng)還沒有實(shí)現(xiàn)無人控制下的校驗(yàn)工作，所以即使是智能系統(tǒng)，但也需要技術(shù)人員來進(jìn)行操控，所以并沒有實(shí)現(xiàn)真正意義上的自動(dòng)化，因此，要想使儀器儀表校驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無人操控下校驗(yàn)工作，則需要具有科學(xué)、合理的管理策略。

3.1 設(shè)置專門的儀器儀表自動(dòng)化校驗(yàn)部門

由于儀器儀表檢驗(yàn)的工作量較大，所以在一些大型的機(jī)構(gòu)和企業(yè)中，可以設(shè)置專門的檢驗(yàn)部門來進(jìn)行儀器儀表的校驗(yàn)工作，這樣不僅可以實(shí)現(xiàn)資源的有效配置，有利于工作效率的提升，同時(shí)還可以采用適合的校驗(yàn)系統(tǒng)，從而根據(jù)不同需要來進(jìn)行校驗(yàn)，提高了檢驗(yàn)的質(zhì)量。

3.2 促進(jìn)儀器儀表校驗(yàn)系統(tǒng)朝著安全穩(wěn)定性發(fā)展

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，控制系統(tǒng)的軟件不斷的開發(fā)和完善，這使檢驗(yàn)過程中的多變性和不穩(wěn)定性問題得到了有效的解決，有效的加強(qiáng)了儀器儀表自動(dòng)化校驗(yàn)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

3.3 加快產(chǎn)品設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和縮短設(shè)計(jì)周期

如今的測(cè)試工程師們面臨著一系列新的壓力。他們所面臨的產(chǎn)品設(shè)計(jì)比前幾代更為復(fù)雜;為了保持競(jìng)爭(zhēng)力并滿足客戶要求，開發(fā)周期要求越來越短;產(chǎn)品測(cè)試成本越來越高，而預(yù)算越來越少。目前測(cè)試測(cè)量的最明顯趨勢(shì)是器件復(fù)雜性不斷增加。

4.結(jié)語

儀器儀表自動(dòng)化校驗(yàn)系統(tǒng)的出現(xiàn)，有效的改善了傳統(tǒng)人工檢測(cè)工作的諸多弊端，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)處理的簡(jiǎn)單化、工作效率的快速化、檢測(cè)質(zhì)量的準(zhǔn)確等問題，這對(duì)于推動(dòng)我國(guó)自動(dòng)化檢驗(yàn)系統(tǒng)的發(fā)展起到極其重要的作用。

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