浅析虚拟仪器的数字多用表、多功能校准源自动检定校准系统论文_黄栋

(湘潭市计量测试检定所 411100)

摘要:在当前发展新时期,科学技术不断的发展,各项新型的先进技术研发应用,结合先进的网络信息技术,实现了自动化的管理,自动化的控制,加速了各行各业的发展,本文主要研究的就是虚拟仪器的数字多用表、多功能校准源自动检定校准系统,满足了当前发展对检测标准的高要求,实现了检测的自动化和智能化。完善了检测方案,优化了检测功能。而本文就是对虚拟仪器的数字多用表、多功能校准源自动检定校准系统进行研究。

关键词:虚拟仪器;数字多用表;多功能校准源;自动检定校准系统

针对当前的发展新形势,技术不断的更新,对于检测标准也有了提高,同时对于检测技术也就有了更高的要求,特别是在信息网络时代背景下,在先进的技术设备的基础上,网络技术与计算机技术结合应用,促进了社会经济的发展,实现了自动化的生产,智能化的管理,提高了生产管理的效率,进而提高了经济效益。当前电气设备已经是当前发展不可缺少的部分,那么就必须要保证电气设备的安全,实时检测电气设备的安全运行,确保其正常有效,传统的检测已经不能满足技术的更新需求,迫切的需要创新,实现自动化的检测,随之虚拟仪器的数字多用表、多功能校准源自动检定校准系统得到了研发。

1. 虚拟仪器

数字多用表、多功能校准源自动检定校准系统是基于虚拟仪器的基础上研发的,实现了自动化的检测、数据处理等功能,让检测方案更加灵活,检测功能更加完善,满足了当下检测的要求。对于虚拟仪器,是由计算机组成的,这些计算机或者工作站就具有强大的应用软件和硬件,虚拟仪器系统以软件为中心,实现了技术上的创新,还降低了生产成本,能够满足测量需求和自动化的需求。虚拟仪器在计算机上运行,更加方便,具有灵活性的特点,可以实现功能的拓展,不受软件功能限制;成本低,降低了投资成本以及后期的维护成本,并且提高了质量;虚拟仪器从计算机插入式和网络硬件,数据采集快,精准度高。

其中创建虚拟仪器系统的工具就是LabVIEW,是其不可缺少的部分,提供了一个简单的程序环境,可以使用LabVIEW创建用户界面, 可以操作仪器程序,控制硬件,进行数据的分析等等功能。

LabVIEW虚拟仪器面板

利用虚拟仪器,可以快速开发程序,使用仪器开展测量以测试原型、分析结果,相比较传统的仪器可以节省大量的时间。可以各种形式出现,包括台式、嵌入式系统、分布式网络等。根据其特点,可以建立相对复杂的测试体系。

2. 基于虚拟仪器的数字多用表、多功能校准源自动检定校准系统

数字多用表是当前广泛使用的测量设备,其具有精准度高的特点,除了用于测量,还被用于校准,但是因为在实际的应用中相对复杂,就根据虚拟仪器的相关特点,在此基础上研发了数字多用表、多功能校准源自动检定校准系统,实现了自动化智能化,提高了鉴定校准的效率和精准度。

2.1 数字多用表、多功能校准源自动检定校准系统的设计

根据虚拟仪器的特点和功能,对于数字多用表、多功能校准源自动检定校准系统的硬件组成分别是标准源、检测表、以及计算机和总线接口,这里就有数字多用表,用来电气测量,可以测量其电压电流和电阻,能够一表多用。对于系统的组成如下图:

另外就是软件设计,其主要就是LabVIEW,在文章的第一点内容中对其做了简单的介绍,对于软件总共有三层,首先是通信层,也就是负责起终点通信,比如标准源和数字多用表之间的通讯,还包括了驱动设备的数据发送和控制命令。然后是处理层,简单来说,就是数据的处理,对采集的原始出具进行一个处理,就包括了对其准确性的分析,对其不确定性的分析,保证数据的精准性。最后就是业务层,包括了功能的选择,参数的设定以及数据的查询,这一层面主要是供人机的交互操作。其主要的程序如下:

首先打开软件,就可以新建项目,会显示程序框架图,然后显示控制选版,再次页面上就可以对控件进行编程,就可以改变系统的功能,在进行编程的时候,每编完一个就可以让其运行查看是否达到相应的标准,逐步的完成最终的编程效果。

2.2数字多用表、多功能校准源自动检定校准系统功能对于数字多用表、多功能校准源自动检定校准系统的研发,在实际的应用中实现了智能化的要求,对其功能的选择就包括了菜单、工具栏和选择框,其中菜单包括了信息管理、仪表操作以及数据的处理,(1)信息管理中有信息的测试,编辑测试和编辑仪表。信息录入,主要是对于检测表中的数据录入,包括了检测表的所有信息和内容。编辑测试,主要被用于新型的检测表和测试点。编辑仪表则可以编辑仪表的相关信息,根据类别区别数字多用表,可以输入相对应的控制命令,就可以自动的完成新的测试程序。(2)仪表操作中有自动检定和自动校准;该系统会对检测点进行多次的测试,然后求取平均值,保证数据的精准性。同时系统还能自动的计算其误差,对比技术指标,并且给出判断结果。对于不确定因素也会给出提醒,对此,相应的工作人员就可以结束检测,在解决完问题之后再继续检测程序。(3)其中数据显示部分,会显出检测项目的检测数据,以及误差和确定内容,能够直观的把数据呈现出来,这对工作人员的检查有着重要的作用,能够直观的发现问题。另外,原始的数据基本上都是以excel格式处理的,原始数据的格式与检测记录的数据格式一致,实现了数据的分析和共享。

2.3 数字多用表、多功能校准源自动检定校准系统特点

相比较传统的检定校准系统,基于虚拟仪器的数字多用表、多功能校准源自动检定校准系统有着明显的优势,把测试和数据进行了分离,测试部分只负责对测试的设备进行控制和采集数据,主需要按照检定的程序要求完成标准的测试流程就可以,多有的程序控制命令以及相关的测试参数都是储存在数据库中的。在保证准确性的同时,还能保证信息的完整和安全。在执行此时程序的时候,系统会自动的判断使用者选择的数表型号,来选择合适的程序命令,不需要用户再去发出命令。根据用户选择的测试点,调用相应的测试参数,自动的完成测试的整个流程。测试中的原始数据都是通过参数实现传递的,经过数据部分的自动分析处理,整理出信息中的误差和不确定因素。这样数据和测试是独立运行的,一个变动就不会对另外一个造成影响,就比如在修改其中仪表的相关信息的时候,就不会影响整个编码,保证系统的扩展性和可维护性。

所以,基于虚拟仪器的数字多用表、多功能校准源自动检定校准系统,在运行的过程中,简单易操作,实现自动化,对于用户来讲可以节省大量的时间,相比较传统的系统,更加方便使用,满足了当前的测试要求。此外LabVIEW还提供了可视化的工具,可以支持数据、图形图表的显示,还可以自动控制显示的内容,比如图形的大小,对图形的移动等。

3. 结束语

本文主要分析基于虚拟仪器的数字多用表、多功能校准源自动检定校准系统,对虚拟仪器进行简单的阐述,并对其LabVIEW软件进行了分析,然后详细的介绍了数字多用表、多功能校准源自动检定校准系统的设计以及其功能和特点。该系统的自动化和智能化满足了新时期测试的高要求,同时也需要不断地去优化技术,完善系统。

参考文献

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[5]李玮. 数字多用表自动检定/校准系统的设计[D].大连理工大学,2013.

论文作者:黄栋

论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期

论文发表时间:2019/3/14

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