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

劉華越（曲阜師范大學(xué)工學(xué)院,山東日照276826）

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

劉華越
（曲阜師范大學(xué)工學(xué)院,山東日照276826）

摘要：近幾年以來(lái)，由于對(duì)電子測(cè)量精確的要求有了新的高度，電子信息應(yīng)用技術(shù)也取得了很多的成績(jī)，儀器儀表自動(dòng)化技術(shù)也隨之快速提高。在儀器儀表的自動(dòng)化的工作過(guò)程中，自動(dòng)化校驗(yàn)是必不可少的一個(gè)部分，對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展和工作都有著非常重要的作用。這篇文章將詳細(xì)說(shuō)明自動(dòng)化校驗(yàn)系統(tǒng)的重要作用以及未來(lái)發(fā)展，以及系統(tǒng)運(yùn)行工作過(guò)程中一些需要注意的問(wèn)題，還會(huì)具體說(shuō)明闡釋構(gòu)建校驗(yàn)系統(tǒng)所必須的硬件及軟件設(shè)備。

關(guān)鍵詞：儀器儀表；自動(dòng)化；校驗(yàn)系統(tǒng)；構(gòu)建

0引言

經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，帶動(dòng)了電子信息技術(shù)前進(jìn)的腳步，電子測(cè)量技術(shù)也跟隨時(shí)代的潮流日新月異，社會(huì)對(duì)電子測(cè)量的速度和準(zhǔn)確度等各個(gè)方面也提出了越來(lái)越高的要求，這使得傳統(tǒng)的人工測(cè)量越發(fā)不能滿足各方面技術(shù)需求，于是自動(dòng)化測(cè)試技術(shù)應(yīng)勢(shì)而生。自動(dòng)化技術(shù)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(cè)量的弊端，大幅度提高了檢測(cè)的質(zhì)量和效率。

1如何構(gòu)建自動(dòng)化校驗(yàn)系統(tǒng)

目前很多大中型企業(yè)都廣泛應(yīng)用自動(dòng)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(shí)檢測(cè)他們的性能。由于工作費(fèi)時(shí)費(fèi)力，人工進(jìn)行這項(xiàng)工作極易出錯(cuò)，這就需要自動(dòng)化校驗(yàn)系統(tǒng)來(lái)代替人力勞動(dòng)。自動(dòng)化校驗(yàn)系統(tǒng)的構(gòu)成通常分為兩部分：

（1）系統(tǒng)的硬件組成部分.儀器儀表自動(dòng)化校驗(yàn)系統(tǒng)的硬件部分由計(jì)算機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)儀器，還有如打印機(jī)、網(wǎng)絡(luò)適配器、電纜等被檢測(cè)儀器和一些輔助設(shè)備如通用接口總線配備的組合應(yīng)用等共同組成。其中計(jì)算機(jī)即普通配置的計(jì)算機(jī)；可程控儀器設(shè)備可以接收外來(lái)數(shù)據(jù)的方式轉(zhuǎn)換設(shè)備自身內(nèi)部的工作狀態(tài)，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(shí)，大大提高了儀器的可靠性；同時(shí)，由于自動(dòng)校準(zhǔn)、多次測(cè)量平均等技術(shù)的應(yīng)用，再加上微處理器強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)能力，測(cè)量的準(zhǔn)確度也因此獲得了很大的提高；通過(guò)通用接口總線技術(shù)的應(yīng)用，使得系統(tǒng)得到精準(zhǔn)的控制，測(cè)量結(jié)果的輸出也得以高效完成，科學(xué)高效地完成了對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制管理自動(dòng)化的過(guò)程。自動(dòng)化系統(tǒng)組建采用標(biāo)準(zhǔn)的24線電纜，同時(shí)規(guī)定系統(tǒng)負(fù)荷儀器不可在25臺(tái)以上，對(duì)數(shù)據(jù)可以傳送的最大距離則限制為最長(zhǎng)20米。

（2）系統(tǒng)的軟件組成部分。系統(tǒng)中的軟件部分是系統(tǒng)成功實(shí)現(xiàn)控制校驗(yàn)全程自動(dòng)化的關(guān)鍵，除校驗(yàn)之外，還要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理和結(jié)果的輸出，使數(shù)據(jù)處理的自動(dòng)化同時(shí)得以實(shí)現(xiàn)。

（3）可視化的BASIC語(yǔ)言。一方面，計(jì)算機(jī)的傳輸功能（輸入輸出端口）以及浮點(diǎn)運(yùn)算能力的提高可以通過(guò)對(duì)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的使用來(lái)完成，另一方面，通過(guò)API函數(shù)的應(yīng)用，使串口通信得以實(shí)現(xiàn)，從而大大降低了其面板的程序設(shè)計(jì)的難度。這樣，只需具有相應(yīng)功能的控件和適用的程序，就能夠很大程度上簡(jiǎn)化面板的程序設(shè)計(jì)，并且將復(fù)雜的大型程序巧妙地分割為多個(gè)簡(jiǎn)短的小程序，這些小程序的激活與應(yīng)用通過(guò)用戶選擇啟動(dòng)的事件實(shí)施，從而使編程速度得到了很大的提升。

（4）要選用先進(jìn)的Windows系統(tǒng)。原來(lái)的WindowsXP系統(tǒng)隨著系統(tǒng)軟件的發(fā)展?jié)u漸由Windows7取代，而程序的編制則通過(guò)GPIB通接口命令語(yǔ)言、遠(yuǎn)程控制的儀器設(shè)備、被檢測(cè)儀器的程序設(shè)計(jì)指令的運(yùn)用來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)檢定校準(zhǔn)功能的全部自動(dòng)化。

2自動(dòng)化校驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)建時(shí)應(yīng)注意的要點(diǎn)

（1）系統(tǒng)校準(zhǔn)。被檢儀器的校準(zhǔn)檢定通過(guò)輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)完成，而在標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出之后，被檢儀器的數(shù)值就會(huì)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，包括顯示值和標(biāo)準(zhǔn)值。由于技術(shù)水平已經(jīng)得到大幅度的提升，大多數(shù)被檢儀器都帶有自校準(zhǔn)功能，因此原本繁雜的人工操作被省略了，實(shí)施系統(tǒng)控制的技術(shù)人員只需要按程序提示按動(dòng)面板鍵即可。通常利用非易失存儲(chǔ)器EPROM來(lái)儲(chǔ)存校準(zhǔn)常數(shù)，為以后的測(cè)量計(jì)算做好數(shù)據(jù)儲(chǔ)備，這使先進(jìn)的數(shù)字校準(zhǔn)取代了傳統(tǒng)的機(jī)械調(diào)整，數(shù)字校準(zhǔn)得以實(shí)現(xiàn)。

（2）系統(tǒng)檢定。系統(tǒng)檢定的發(fā)展來(lái)源于傳統(tǒng)的手工檢定，利用多種軟件支持以及計(jì)算機(jī)控制，外加被檢儀器，以此使檢定的全部自動(dòng)化得以完成。系統(tǒng)的檢定界面十分靈活，用戶可以根據(jù)自身需要隨機(jī)選擇檢測(cè)點(diǎn)，通常被檢儀器顯示有24小時(shí)、一季度及一年三種指標(biāo)。在系統(tǒng)當(dāng)中,用戶可以對(duì)應(yīng)不同時(shí)間以及區(qū)間，靈活地根據(jù)不同技術(shù)指標(biāo)選擇數(shù)據(jù)處理模式。

3如何具體實(shí)施自動(dòng)化校驗(yàn)系統(tǒng)的構(gòu)建

雖然在一定程度上，通過(guò)對(duì)自動(dòng)化校驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用，校驗(yàn)過(guò)程的自動(dòng)化已經(jīng)得到了實(shí)現(xiàn)，但對(duì)系統(tǒng)整體的操控還是需要專業(yè)人員的操作來(lái)配合。因此若要真正實(shí)現(xiàn)儀器儀表檢驗(yàn)的自動(dòng)化，需要配合先進(jìn)的人力資源管理技術(shù)，將各方面人才進(jìn)行合理的分配。

（1）定向設(shè)置專業(yè)自動(dòng)化校驗(yàn)部門。在一些擁有一定規(guī)模的機(jī)構(gòu)和企業(yè)中，為使資源得到有效的配置，可以設(shè)置專門的檢驗(yàn)部門來(lái)進(jìn)行儀器儀表校驗(yàn)工作，這樣不僅解決了由于儀器儀表檢驗(yàn)工作的工作量較大而影響工作效率的問(wèn)題，同時(shí)還可以針對(duì)校驗(yàn)環(huán)節(jié)的不同采用適合的系統(tǒng)，各個(gè)部門間的工作的銜接也得以實(shí)現(xiàn)。

（2）著重發(fā)展校驗(yàn)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，自動(dòng)化系統(tǒng)愈加先進(jìn)，對(duì)于校驗(yàn)過(guò)程中發(fā)的由多變性和不穩(wěn)定性引發(fā)的問(wèn)題，也能更加安全高效地避免，隨著自動(dòng)化系統(tǒng)的變化日新月異，儀器儀表自動(dòng)化校驗(yàn)系統(tǒng)也必將在安全性和穩(wěn)定性方面取得較大的成績(jī)。

（3）加快產(chǎn)品更新速度同時(shí)提高產(chǎn)品質(zhì)量。目前市場(chǎng)上的產(chǎn)品更新周期越來(lái)越短，設(shè)計(jì)越來(lái)越復(fù)雜，這都使現(xiàn)在的測(cè)試工程師們感覺(jué)到前所未有的壓力。為了更加具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅要滿足可以靈活支持不同產(chǎn)品模型適用，還要具有不斷發(fā)展升級(jí)潛力。在不斷推出新產(chǎn)品的同時(shí)，更要注意系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性，從而長(zhǎng)久提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

4結(jié)語(yǔ)

儀器儀表自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)建有效地改善了工作中容易出現(xiàn)的諸多弊端，使儀器儀表校檢工作中大量問(wèn)題，如數(shù)據(jù)處理量大、測(cè)試耗時(shí)易出錯(cuò)等得以有效解決，系統(tǒng)的構(gòu)建工作在傳統(tǒng)人工檢測(cè)工作基礎(chǔ)上大力發(fā)展，將復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理工作很大程度上簡(jiǎn)單化，我國(guó)的儀器儀表自動(dòng)化校驗(yàn)工作的發(fā)展步伐也正向著更加準(zhǔn)確可靠的方向快速邁進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：劉華越，測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)。