基于GPIB的数字万用表自动测试系统

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文章编号:1006-1576(2004)02-0065-02

基于GPIB的数字万用表自动测试系统

刘军,李志友,杨会民

(中国人民解放军63891部队,河南洛阳 471003)

摘要:基于GPIB的数字万用表自动测试系统由计算机、万用表、交/直流标准信号源、打印机、GPIB接口等组成。系统软件以VB 6.0伟开发平台,分自动校准/测试/检定功能模块。微机同时控制信号源和万用表完成自动校准,再人机对话选择校准检验判断是否再校。用户输入被测表型号、GPIB地址,选择测量功能与量程及次数等,执行自动测量。自动检定采用标准源法,按需选择检定点,实时处理其数据并判定结果。

关键词:自动测试;数字万用表;GPIB;测试模块

中图分类号:TP206.1 文献标识码:A

Automatic Testing System of Digital Multimeter Based on GPIB

LIU Jun, LI Zhi-you, YANG Hui-min

(PLA No. 63891 Army, Luoyang 471003, China)

Abstract: Automatic testing system of digital multimeter based on GPIB consists of computer, multimeter, alternating/direct current standard signal sources, printer, interfaces of GPIB and so on. System software developed with VB 6.0 can be divided into three function modules of automatic regulating\ testing \ evaluating. The computer controls both signal sources and the multimeter simultaneously to accomplish automatic regulating, and man-to-machine dialogue selective regulating determines whether it is necessary to regulate again. The user inputted the type of the tested multimeter and GPIB address, and selected measurement function, range, times etc, and automatic measurement was performed. The standard sources were employed in automatic evaluating, the evaluated point was selected according to its requirements, handled the data in real time and judged the result.

Key words: Automatic testing; Digital multimeter; GPIB; Testing module

1 引言

自动控制测试系统在避免因人为疏忽等原因造成的粗大误差及通过多次测量来消除随机误差等方面,有着人工测试无法比拟的优势。研究用于数字万用表的自动测试系统能满足准确度、精确度高的检定校准测试要求和适应计量检定测试的发展。

2 数字万用表自动测试系统的组成与功能2.1 系统硬件组成

数字万用表自动测试系统由中央计算机统一控制和管理,用GPIB接口仪器及辅助设备来实现自动化测试,由计算机、万用表、直流标准信号源、交流标准信号源、辅助设备(打印机)、GPIB接口、电缆等组成。见图1所示。

GPIB总线

图1 系统硬件组成

2.2 系统软件组成

数字万用表自动测试系统选用VB 6.0为开发平台。整个系统通过自动化校准、自动化检定、自动化分析来保障检定进度和数据的准确性。

(1) 自动化校准分系统开发

在利用数字万用表进行测试前,为保证其测试的准确度,通常需要先对其进行校准。校准指的是在规定的条件下,将外接的直流、交流标准信号源信号输入到数字万用表,使仪器的显示值与标准信号进行比较从而进行校对与调整工作。校准是保证数字万用表量值准确、性能可靠的重要手段。

开发系统利用程控数字万用表的自校准特性,用微机同时控制标准信号源和数字万用表,完成全过程无人工干预的各项功能的自动校准。校准后,以人机对话方式选择校准检验过程,以判断是否需要再次进行校准。校准分系统软件流程图见图2。

在每一功能的检定完成后,需判断其校准是否达到规定要求,因此需要进行校准复核工作,以判断该功能是否需要重新校准。

(2) 自动测试任务控制分系统开发

此分系统开发的实现目的是用微机控制万用表与被测仪器的通信,通过人机交互界面使用户可直接输入被测仪器设备的型号、对应的GPIB地址,并可选择万用表的测量功能与量程、测量次数等,点击“确定”执行测量,并可进行数据分析与结果

收稿日期:2003-08-01;修回日期:2003-09-11 

作者简介:刘军(1974-),男,河南人,工程师,学士,1995年毕业于河南科技大学,从事仪器设备维护及局域网管理。

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显示,测试结果可存入文本文件或打印输出。本分系统开发软件流程图见图3。

图2 校准分系统软件流程图

图3 自动测试任务控制分系统软件流程图

在具体开发中,考虑到用万用表进行测试的仪器设备千差万别,定义了如下测试任务块结构字段信息,用于在微机、万用表、被测仪器间传递:Mtype:仪器型号

Maddress:GPIB地址

Mfunction:万用表功能

Mcount:测量次数

Mvaluelabel:结果显示

Mrange:量程选择

在测试中,应用此自动测试模块对一台电子交流稳压源(电压输出范围:0~250V)进行了电压输出测量,将微机、万用表与待测交流稳压源用GPIB总线连接后,调用测试界面程序,设定稳压源的GPIB地址,对其电压输出从0~250V每25V 递增输出,控制万用表自动测试系统对每一量程依次进行测量,设定每一量程测量次数为5次,每次测量结果记入一个文本文件。测量完毕后,对5次文本文件记录的数据进行平均,计算其测量误差,测试数据表明:0~150V之间的低端各量程测量误差为1.6%左右,而150V~250V的高端测量误差仅为0.7%左右,均低于用人工测试的结果误差,而越到高端测试结果相对更为准确。

(3) 自动化检定分系统开发

数字万用表是高准确度仪表,需对其进行检定,以保证仪表准确可靠地投入使用,检定周期可根据仪表的准确度等级和长期稳定性能来决定。

本分系统就是对万用表检定工作的自动化测试开发,利用微机控制标准信号源及数字万用表实现全自动检定。其检定方法采用标准源法,分系统界面具有较好的开放性,可按需要随机选择检定点,检定数据可实时显示,并实时进行各检定点的数据处理及显示判定结果。

检定自动化可提高检定速度和可靠性。检定结果可直接打印输出,也可存储在软盘中,相当于给仪器设立了检定档案。本分系统软件流程图见图4。

图4 自动化检定分系统软件流程图

3 结束语

基于GPIB总线的数字万用表自动测试系统的开发,解决了在数字万用表人工校准、测量、检定中数据处理量大、自动化程度低和精度较低的问题,程控软件系统通过自动化测试、数据采集、数据自动化分析等有力地保障了测试数据的可信度。

参考文献:

[1] 杨会民, 卜云平. 自动测试系统的组建与实施[J]. 电子

对抗试验, 2001, (2): 53-57.

[2] 鲁昌华, 等. 基于GPIB的自动测试系统组态软件的研

究[J]. 电测与仪表, 2001, 38 (12): 38-40.

[3] 郭占山, 等. 各种仪器设备自动测试系统的开发[J]. 计

算机应用, 2002, (5): 26-28.

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