自动计量检定系统设计方法

　　一、引　言

　　计量是经济建设、科技进步和社会发展的重要技术基础,为国防、科研和生产提供质量监督保证作用,因此在计量检定工作中必须严格遵守各项规定,以 保证检定结果的真实、正确、可靠。一般说来计量检定装置是经上级计量部门检定合格的,其本身没有什么问题,有可能出现差错的主要是人为因素,如:不能严格 按检定规程操作、读数误差、原始记录差错及涂改、数据计算错误、误差表达不正确、有效数字不规范、检定证书或检定结果通知书填写不规范等。这些差错在计量 检定工作中即使及时发现改正,但也往往是增加重复劳动;如果不能及时发现,则有可能带来严重的后果。解决这些问题的有效方法是在计量检定过程中消除或减少 人工操作,将工作交给计算机来完成,因此研制自动计量检定系统是非常必要的。当今科学技术的发展也为自动计量检定系统的实现提供了技术基础。首先是计算机 技术的发展,特别是性能强、体积小、价格低的微型计算机的普及,为自动计量检定系统提供了强有力的技术支持。其次是大规模集成电路技术的发展使功能完善、 使用方便、价格低廉的通用接口得到广泛应用,这也是为自动计量检定系统的发展提供了一个重要条件。再次是测量技术自身的发展,特别是微机化、数字化、自动 化仪器仪表的普遍应用,使带有通用接口的仪器仪表已发展到电工、热工、无线电甚至是分析仪器、气象仪器等方面。这些技术的发展都为自动计量检定系统的研制 提供了良好的基础。

　　二、自动计量检定系统的组成

　　自动计量检定系统一般由计算机、带通用接口的计量仪器、被检对象,辅助设备(如电源、绘图仪)等组成,它们通过通用接口母线GPIB连接在一起,其结构框图如图1。

　　系统中计算机的作用是有效地替代检定人员,严格按检定规程对计量仪器和被检对象及辅助设备进行控制,并进行数据的采集和处理,最后控制打印机输 出有关信息。系统中的GPIB是一组两端装有组合式插头座的电缆,其作用是提供一种有效的通信联络,以便在相互连接的设备之间传递信息。系统中的各仪器设 备均配备通用接口,通用接口是将一个功能完善的接口电路板置于仪器(设备)内部,通过仪器后面板上的连接器与其它仪器交换信息。

　　常用的通用接口是IEEE-488接口,其通用性在于即使不同国家、不同厂家生产的甚至是不同类别的仪器,只要配备了通用接口,就可以通过 GPIB联系起来,组成一个相互联系、相互协调的系统,因此只要自动计量检定系统设计完成,便可通过通用接口对不同牌号、型号的仪器进行检定。系统中的计 量仪器和被检对象与人工检定系统中完全一样,只是其操作由计算来完成而不需要人工干预而已。对于没有通用接口的被检对象,系统只能对其进行半自动检定,计 量仪器由计算机控制并采集数据,被检对象由人工操作,数据由检定人员通过键盘输入到计算机内,其后的数据处理、误差分析等工作可仍由计算机来完成。