基于HP34970A的工业热电偶热电阻自动检定系统
1引言
现有的自动检定系统多采用工控机加数据采集卡的模式,数据采集卡抗干扰能力差,系统可靠性与稳定性不高;在工业现场,电磁干扰严重,数据采集卡各通道之间干扰也非常严重,导致数据采集的准确性不高。而自己设计数据采集系统,周期长,对科研能力要求高,非一般检定人员力所能及〔1一2〕。
HP34970A数据采集仪有较强的抗干扰能力,本文以其为基础,设计了一套工业热电偶、热电阻自动检定系统。
2系统硬件构成
硬件系统中,采用HP34970A构成数据采集系统[3]。此外还有冰点器、恒温槽,多点自动转换开关、计算机、打印机。整个系统的原理框图如1所示。
图中蓝色分支线表示检定热电偶时的连接方法,冰点器在检定工业热电阻时用于检定零点,检定工业热电偶时用于参考段温度补偿。如果是现场校准,不便将恒温槽带到现场,可只将HP34970A数据采集仪,计算机带到现场,通过现场的温场进行动态校准,此时只需选用动态响应时间较小的标准器即可。
3系统的软件构成
根据检定的过程和特点,并考虑到系统的开发周期,作者用via与SCPI语言结合编制了系统的软件[4],程序框图如2所示。
软件系统的核心是通信设置模块的设计。系统运用VB的MSCOMM控件,利用其相应的属性、方法、事件,实现串口通信[5]。此外,程序还包括检定传感器的选择,检定标准器,与被检温度计的参数设t,数据显示及图形化处理,检定结果处理与报告打印等模块。
4系统不确定度简析及运行示例
该自动检定系统的各个环节都是严格按照检定规程的要求选取的,HP34970A数据采集仪具有61/2位分辨率和。. 004%的基本电流电压年精度,符合检定规程对电测设备的要求[6]。下面简要说明程序运行结。首先是欢迎界面,点击运行按钮将出现参数设定窗口,设定好各项参数后点击下一步,进人参数实时显示窗口,如图3,4,5所示。
该窗口提供检定点选择选项,可以逐点手动检定,也可以自动检定,窗口还显示了恒温槽温场的温度与状态,标准器与被检的实时读数,还有检定的工作进度。查看动态曲线可按下显示曲线按钮,如图6所示。
报告打印按钮可以将检定结果以检定证书的形式打印出来[7-8]。
5结论
本文用手提电脑和HP34970A数据采集仪配合,构成数据采集系统,具有稳定性、可靠性高,抗干扰能力强等特点,它既可用于实验室,也可用于工业现场,能够实现温度场自动控制数据自动采集、数据自动处理、分度表自动查询、结果自动报告等功能,还可根据实际要求自由扩展其他功能。系统是便携式的,适于现场动态校准。系统的不确定度完全满足规程要求,开发周期短,系统功能可扩展,一般检定人员即可完成设计。
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