CN102183737A - 多通道多参数自动检定***及自动检定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多通道多参数自动检定***及自动检定方法，其中所述***包括与被检定仪表连接的至少一检定设备、与该些检定设备连接的计算机，其中，所述检定设备进一步包括：与计算机通信的第一通讯接口、信号测量单元、信号输出单元、开关切换单元以及控制器。所述控制器分别连接第一通讯接口、信号测量单元和信号输出单元，用于与计算机的交互以控制检定设备的工作：包括控制开关切换单元的切换、信号输出单元的数据输入，信号测量单元测量数据的转发。与现有技术相比，本发明仅通过一次检定设备与被检定仪表的接线，就可以实现被检定仪表的多通道多参数的自动检定，且其与被检定仪表的接线方式可组态。

Description

多通道多参数自动检定***及自动检定方法

技术领域

本发明属于电测量仪表检定技术范畴，特别涉及一种多通道多参数自动检定***及自动检定方法。

背景技术

为了使工业生产过程的可靠、安全的运行，根据工业的有关检定规程与国家计量法的要求，需对生产过程中所用的测试仪表进行定期的检定。同时各种测试仪表在生产中为了保证其符合要求，也必须对其进行标定和检验，使其符合产品标准的要求。

随着半导体技术的发展，现在的测试仪表的功能不断强大，对于电测量仪表，其通道数也不断增加，8~16路输入已成常规仪表，同时测量通道的多功能输入特性也成标配，因此在生产、检定过程中要对所有通道、所有输入功能特性进行标定、检定就变得非常复杂。

目前对仪表进行检定，一般采用人工的方式，采用信号仪表人工对仪表每一通道、每一种信号类型进行检测，这样费时又费力，并且出错率高，检定的数据报表又要人工完成，检定结果受人为的影响大。还有对于功能单一的仪表生产往往出货量比较大，大都是采用大规模生产，以提高生产效率、降低生产成本，而这个仪表的标定、检定往往成为大规模生产的瓶颈。

中国申请号为200810063046.2的专利公开了一种多通道多参数电测量仪表检定***和全自动检定方法，其采用校验仪与PLC的组合实现了通道的切换；但其也存在问题，比如实现32通道的切换如2线制的话，PLC需要64个继电器输出，如4线，则需要128个继电器输出，这么大的PLC成本不扉，并且PLC的继电器不可用于电阻测量或输出功能，因经过PLC中继电器触点的接触电阻无法满足电阻高精度测量的要求，所以对于电流或电压采用申请号为200810063046.2的专利中提到的方法或许可行，但对于电阻是无法满足要求的。还有对于目前市面上的校验仪，其电流、电压、电阻的输出或测量是由不同的端子组成的，对于多功能的仪表，输入信号类型的不同其接线的方法也不同，所以申请号为200810063046.2的专利中提到的方法只能用于单一信号类型的检定，对于多种不同信号类型的检定还是需要人工重新接线来完成。

即，现有的仪表检定时，存在以下缺陷：

首先：现有的仪表检定方法仅适合单一信号类型检定，不能适用多信号类型的检定，不具有仪表检定的通用性。

其次：现有的仪表检定方法检定后的输出为单一的数据，不能形成完整的数据报表文件，更不能形成用户设定格式的数据报表文件，使用不方便，不能为后续操作提供帮助。

再次，现有的仪表检定方法不适用多通道多参数的检定，更多时是人工检定，效率极低。

发明内容

针对现有技术的弊病，本发明的第一目的在于提供一种多通道多参数自动检定方法，以解决现有多通道多参数不能实现自动检定的技术问题。

本发明的第二目的在于提供一种多通道多参数自动检定***，以解决现有多通道多参数不能实现自动检定的技术问题。

一种多通道多参数自动检定***，包括与被检定仪表连接的至少一检定设备、与该些检定设备连接的计算机，其中，

所述每一检定设备进一步包括：

与计算机通信的第一通讯接口；

信号测量单元，用于对被检定仪表上的各种电信号进行测量；

信号输出单元，用于将输出值输入至被检定仪表相应的通道中；

开关切换单元，用于对被检定仪表按照预先设定的接线要求进行不同通道的切换；

控制器，分别连接第一通讯接口、信号测量单元和信号输出单元，用于与计算机的交互以控制检定设备的工作：包括控制开关切换单元的切换、信号输出单元的数据输入，信号测量单元测量数据的转发；

所述计算机进一步包括：

与检定设备通信的第二通讯接口，以及：

存储单元：用于存储检定数据报表;

检定程序控制器，与控制器分别通过第一通讯接口和第二通讯接口进行通信，用于按照检定数据报表进行检定步骤的制定，检索检定数据报表与检定步骤的关系，并起动检定后形成新的检定数据报表。

较佳地，检定程序控制器进一步包括：

检定输入数据组态控制单元，用于对检定设备的信号输出单元的输入数据进行组态，

接线组态控制单元，用于对每一通道每一信号检定时的接线信息进行控制；

检定步骤控制单元，用于设定并控制检定过程中检定步骤；

检定输出数据控制单元，用于接收信号测量单元测量的各种信号，并按照预先设定的格式进行检定数据报表输出。

较佳地，存储单元还包括：

记录报表存储单元，用于存储用户自定义的检定报表格式；

记录报表控制单元，用于将用户自定义的检定报表格式形成检定数据报表：建立所述检定数据报表中的内容与接线组态控制单元中的接线信息的关联，建立接线信息与检定控制单元中的检定步骤的关联，建立检定输入数据与组态控制单元中的检定输入数据的关联，以及建立检定输出数据与检定控制单元中的输出数据的关联。

较佳地，所述第一通讯接口和第二通讯接口为以下的至少其中之一：串口、以太网、USB或无线通讯接口。

较佳地，计算机还包括与用户进行交互的用户交互单元，用于接收用户输入各种组态数据及显示检定数据报表至所述用户。

一种多通道多参数自动检定方法，包括以下步骤：

预先设定检定步骤、检定输入数据及检定输出数据，并建立检定步骤、检定输入数据之间的关联;

设定每一通道每一信号检定时的接线信息;

检定设备根据预先设定的检定输入数据、检定步骤对测试仪表进行检定，并将检定结果形成完整的检定数据报表，所述检定进一步包括：利用检定设备上的信号输出单元将预先设定的检定输入数据输入至测试仪表相应的通道中；利用检定设备上的开关切换单元按照预先设定的接线信息进行开关切换，利用检定设定设备上的信号测量单元将测试仪表上各通道的电信号进行测量，形成检定数据报表。

较佳地，接收用户自定义的数据报表格式;

对检定设备的信号输出单元的输入数据进行组态：用户输入的记录与输入数据进行关联。

较佳地，设定每一通道每一信号检定时的接线信息进一步包括:

支持多个通道信号之间的切换，其包括检定设备地址、接线通道、接线方式、信号类型、输入或输出方式;

组态完以上参数后，保存成接线组态文件。

较佳地，形成接线组态文件的方法包括：设计一份信号通道切换流程的配置文件模板，并选用普通的INI文件进行内容组织；一个流程是由两个通道组成，一个通道用于输出信号，一个通道用于测量信号，每创建一个信号通道切换流程，自动复制一份模板文件，并将组织好的数据依次写入文件相应的位置中进行保存。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

第一，本发明对被检定仪表的测量直接用检定设备去连接被检定仪表，没有经过PLC，故其不仅可以满足电压、电流的测量要求，其也可以满足电阻高精度测量的要求。

第二，本发明可以根据用户自定义的数据报表表格进行自动检定，并可以形成完整的检定数据报表；且其设定的自检定流程可组态。

第三，本发明的检定设备包含有开关切换单元，通过该检定设备内部的控制器控制开关切换单元，可以实现检定设备与被检定仪表的多种连接方式；故本发明仅通过一次检定设备与测试仪表的接线，就可以实现测试仪表的多通道多参数的自动检定，且其与测试仪表的接线方式可组态。

附图说明

图1为本发明实施例1一种多通道多参数自动检定***的结构示意图；

图2为本发明实施例1检定设备的结构示意图；

图3为本发明实施例1检定软件使用流程图；

图4为本发明实施例1检定设备接线组态的要素图；

图5为本发明实施例1检定数据文件的要素图；

图6为本发明实施例3一种多通道多参数自动检定***的结构示意图。

具体实施方式

下方结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明：

实施例1

如图1，一种多通道多参数自动检定***，包括一台带有第一通讯接口的检定设备2、配置第二通信接口的计算机 1；在这里，第二通信接口为多串口卡。 计算机1经多串口卡与检定设备2的第一通讯接口相连；检定设备2与若干个被检定仪表3连接。计算机1包括驱动软件及自检软件，其用于检定设备2与计算机1进行通信，并用于对被检定仪表3实行自检定流程。

如图2， 检定设备2包括：控制器24、信号测量单元21、信号输出单元23、开关切换单元22、第一通讯接口25；这里的控制器24为一个CPU。其中，信号测量单元21、信号输出单元23、信号开关切换单元22、第一通讯接口25均与控制器24连接，用于与计算机1的交互以控制检定设备2的工作：包括控制开关切换单元22的切换、信号输出单元23的数据输入，信号测量单元21测量数据的转发。且信号测量单元21与信号开关切换单元22连接；信号输出单元23与信号开关切换单元22连接；通讯单元25包含有通讯接口，其通讯接口可以为以下介质，但不限于这些介质：串口、以太网、USB或无线通讯接口。

其中，信号测量单元21完成对各种电信号的测量；信号输出单元23完成对各种电信号的输出；第一通讯接口25主要实现检定设备2与计算机 1的通讯，接受计算机 1的操作命令同时将检定设备2的有关信息送给计算机1，如实际测量值、输出值等。

检定设备2通过信号开关切换单元22与若干个测试仪表3(被检定仪表)进行连接，该述信号开关切换单元22主要是实现对被检定仪表的各种接线要求；其可切换检定设备与被检定仪表的输出、测量的接线方式。

在本实施例中，检定设备2的数量为一台；具体实施时，与计算机机连接的检定设备可以有一台或多台；且与一台检定设备连接的被检定仪表也可以有一台或多台，本发明不对此作出限定。

本实施例中，信号开关切换单元22和控制器24是内置在检定设备2里的，仅为举例，具体实施时，信号开关切换单元22和控制器24也可以外置于检定设备2。

计算机1具体包括：与检定设备通信的第二通讯接口，以及：

存储单元：用于存储检定数据报表。

检定程序控制器，与控制器分别通过第一通讯接口和第二通讯接口进行通信，用于按照检定数据报表进行检定步骤的制定，检索检定数据报表与检定步骤的关系，并起动检定后形成新的检定数据报表。

上述检定程序控制器进一步包括：

检定输入数据组态控制单元，用于对检定设备的信号输出单元的输入数据进行组态，

接线组态控制单元，用于对每一通道每一信号检定时的接线信息进行控制；

检定步骤控制单元，用于设定并控制检定过程中的检定步骤；

检定输出数据控制单元，用于接收信号测量单元测量的各种信号，并按照预先设定的格式进行检定数据报表输出。

上述存储单元还包括：

记录报表存储单元，用于存储用户自定义的检定报表格式；

记录报表控制单元，用于将用户自定义的检定报表格式形成检定数据报表：建立所述检定数据报表中的内容与接线组态控制单元中的接线信息的关联，建立接线信息与检定控制单元中的检定步骤的关联，建立检定输入数据与组态控制单元中的检定输入数据的关联，以及建立检定输出数据与检定控制单元中的输出数据的关联。

计算机1通过上述组成来实现检定软件的运行。

本***中所涉及的检定软件有以下特点：

1）该软件与检定设备进行数据交互，交互的接口可以为以下介质，但不限于：串口、以太网、USB或无线通讯接口；

2）用户可以根据自己已经制定好的检定数据报表的样式、内容，在该软件上进行组态。软件会根据用户的组态情况，按要求读取检定数据表格中指定区域的数据作为检定设备的各通道的输出信号，自动读取该检定设备的测量数据，并将之填入到检定数据报表相应的单元格中，由此自动检定。

本实施例中，被检定仪表3为一台隔离栅，目标是要检定通道1电流测量的误差情况。

一种多通道多参数自动检定方法，包括以下步骤：

预先设定检定步骤、检定输入数据及检定输出数据，并建立检定步骤、检定输入数据之间的关联;

设定每一通道每一信号检定时的接线信息;

检定设备2根据预先设定的检定输入数据、检定步骤对被检定仪表3进行检定，并将检定结果形成完整的检定数据报表，所述检定进一步包括：利用检定设备2上的信号输出单元23将预先设定的检定输入数据输入至被检定仪表3相应的通道中；利用检定设备2上的开关切换单元22按照预先设定的接线信息进行开关切换，利用检定设备2上的信号测量单元21将被检定仪表3上各通道的电信号进行测量，形成检定数据报表。其中，设定每一通道每一信号检定时的接线信息进一步包括:支持多个通道信号之间的切换，其包括检定设备地址、接线通道、接线方式、信号类型、输入或输出方式;组态完以上参数后，保存成接线组态文件。

一种多通道多参数自动检定方法，包括以下步骤：

预先设定检定步骤、检定输入数据及检定输出数据，并建立检定步骤、检定输入数据之间的关联;

设定每一通道每一信号检定时的接线信息;

检定设备根据预先设定的检定输入数据、检定步骤对测试仪表进行检定，并将检定结果形成完整的检定数据报表，所述检定进一步包括：利用检定设备上的信号输出单元将预先设定的检定输入数据输入至测试仪表相应的通道中；利用检定设备上的开关切换单元按照预先设定的接线信息进行开关切换，利用检定设定设备上的信号测量单元将测试仪表上各通道的电信号进行测量，形成检定数据报表。

在本实施例中，其具体见图3，包括下列步骤：

1）搭建上述多通道多参数自动检定***。

2）制作完整的检定数据目标报表，即用户自定义报表格式；该报表用计算机 1上使用通用的办公软件制作即可。下面的表1为本发明实施例隔离栅对应检定数据报表。这里分别给出了两个通道的幅值的标准信号。

3）根据2）的报表，制定接线方法；形成组态文件，组态文件包括检定数据文件要素组态和检定设备接线组态两部分。

4）根据3）制定的接线方法，检定设备2与测试仪表3通过开关切换单元22进行测量、输入、输出接线。

5）对测试仪表3上电，启动检定软件；启动后，检定软件会有一个搜索检定设备的动作，如果能搜索到，则进行下面的步骤；如果搜索不到，则直接推出自检定流程。

6）把组态文件导入检定软件，检定软件读取组态文件，根据获得的表格和信号通道切换的详细信息，确定输入输出的数据、位置、顺序、时间、属性等，即确定检定流程。

7）检定软件根据组态好的检定流程，再分析组织数据帧，并将相应的命令通过第二通讯接口发给检定设备2。且检定软件对检定设备2的信号输出单元23的输入数据进行组态；用户输入的记录与输入数据进行关联。

8）检定设备2根据检定软件的命令切换信号通道，并对被检定仪表3进行相应的输出与测量，并将测量结果回发给计算机 1；这里，检定设备2可以通过内部的控制器24控制开关切换单元22来切换信号通道。其中，检定设备2对被检定仪表3的测量和输出是通过信号测量单元21和信号输出单元23来完成的。

9）检定软件再将返回来的上述测量结果记录在对应的表格中，形成检定数据报表。

完成上述步骤后，退出自检流程。

上述检定数据报表文件要素组态包括检定设备接线组态；故检定设备前者包含后者，后者需先组态，因此要先进行检定设备接线组态，再进行检定数据报表文件要素组态。完成以上组态，确定无误后，再启动软件开始检定。

下面我们详细介绍检定数据报表文件要素组态和检定设备接线组态：

检定设备接线组态：因检定设备是多通道多参数的，要实现一种接线方法多通道多种参数的检定，其接线必须进行组态，对于某通道某一种信号的检定，需给出具体的接线组态，如图4所示，其接线组态需包含以下内容：检定设备地址、接线通道、接线方式（是否是自由接线，自由接线的各种信号的输出或测量端子是不固定的）、信号类型、输入或输出方式、如为自由接线，需给出具体的每个端子的接线等。组态完以上参数后，保存成接线组态文件。接线组态实际是为了支持多个通道信号之间的切换，因此接线组态文件也称信号通道切换流程文件。

对于上述部分的实现方法：我们总结信号通道切换流程要素，设计了一份信号通道切换流程的配置文件模板，并选用普通的INI文件进行内容组织，一个流程一般是由两个通道组成，一个通道用于输出信号，一个通道用于测量信号，这两个通道可以属于同一台检定设备，也可以分别属于两台不同的检定设备。每创建一个信号通道切换流程即接线组态，软件会自动复制一份模板文件，并将组织好的数据依次写入文件相应的位置中进行保存。

检定数据报表文件要素组态：如图5所示，需要组态的文件要素为：被检仪表台数、总体流程数、信号的输入与输出的关系、检测方法、当前被检仪表的序号，当前被检仪表对应的数据区域，通道数、每个通道的流程数，每个流程的时间、区域、方向、输入信号类型、输入区域、输入方向、输出区域、输出方向、输入输出和对应关系、使用的接线流程号。其使用的接线流程号为接线组态中保存的接线组态编号。

实施例2

与实施例1不同的是，本实施例的开关切换单元22外置于检定设备1。这种情况下，其即可以完成实施例1的功能。同时其如果只需要测量一种通道或一种参数的情况，其也可以不用外置的开关切换单元，直接使检定设备与测试仪表连接起来，对测试仪表进行检定。

实施例3

如图6，与实施例1 不同的是，这里的检定设备有两台，第一检定设备21和第二检定设备22；两台检定设备均与测试仪表30和计算机10连接。其中：

第一检定设备21包括：

与计算机10通信的第一通讯接口;

信号测量单元，用于将测试仪表的各种电信号进行测量;

第一开关切换单元，用于对测试仪表按照预先设定的接线要求进行不同通道的切换;

第一控制器，分别连接第一通讯接口、信号测量单元和信号输出单元，用于与计算机的交互以控制检定设备的工作：包括控制第一开关切换单元的切换、信号输出单元的数据输入，信号测量单元测量数据的转发;

第二检定设备22包括：

与计算机10通信的第二通讯接口；

信号输出单元，用于将输出值输入至测试仪表相应的通道中；第二开关切换单元，用于对测试仪表按照预先设定的接线要求进行不同通道的切换；

第二控制器，分别连接第二通讯接口、信号输出单元，用于与计算机的交互以控制检定设备的工作：包括控制第二开关切换单元的切换、信号输出单元的数据输入。

上述计算机10进一步包括：

与检定设备通信的第三通讯接口，以及;

检定程序控制器，所述检定程序控制器进一步包括：

检定输入数据组态控制单元，用于对检定设备的信号输出单元的输入数据进行组态，

接线组态控制单元，用于对每一通道每一信号检定时的接线信息进行控制;

检定步骤控制单元，用于设定并控制检定过程中检定步骤;

检定输出数据控制单元，用于接收信号测量单元测量的各种信号，并按照预先设定的格式进行保存。

本实施例是把实施例1中一台检定设备信号测量和信号输出的功能分别赋予两台检定设备。其工作原理同实施例1，这里不再赘述。

本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种多通道多参数自动检定***，其特征在于，包括与被检定仪表连接的至少一检定设备、与该些检定设备连接的计算机，其中，

所述每一检定设备进一步包括：

与计算机通信的第一通讯接口；

信号测量单元，用于对被检定仪表上的各种电信号进行测量；

信号输出单元，用于将输出值输入至被检定仪表相应的通道中；

开关切换单元，用于对被检定仪表按照预先设定的接线要求进行不同通道的切换；

控制器，分别连接第一通讯接口、信号测量单元和信号输出单元，用于与计算机的交互以控制检定设备的工作：包括控制开关切换单元的切换、信号输出单元的数据输入，信号测量单元测量数据的转发；

所述计算机进一步包括：   

与检定设备通信的第二通讯接口，以及：

存储单元：用于存储检定数据报表;

检定程序控制器，与控制器分别通过第一通讯接口和第二通讯接口进行通信，用于按照检定数据报表进行检定步骤的制定，检索检定数据报表与检定步骤的关系，并在起动检定后形成新的检定数据报表。

2.如权利要求1所述的多通道多参数自动检定***，其特征在于，检定程序控制器进一步包括：

检定输入数据组态控制单元，用于对检定设备的信号输出单元的输入数据进行组态， 

接线组态控制单元，用于对每一通道每一信号检定时的接线信息进行控制；

检定步骤控制单元，用于设定并控制检定过程中检定步骤；

检定输出数据控制单元，用于接收信号测量单元测量的各种信号，并按照预先设定的格式进行检定数据报表输出。

3.如权利要求2所述的多通道多参数自动检定***，其特征在于，存储单元还包括：

记录报表存储单元，用于存储用户自定义的检定报表格式；

记录报表控制单元，用于将用户自定义的检定报表格式形成检定数据报表：建立所述检定数据报表中的内容与接线组态控制单元中的接线信息的关联，建立接线信息与检定控制单元中的检定步骤的关联，建立检定输入数据与组态控制单元中的检定输入数据的关联，以及建立检定输出数据与检定控制单元中的输出数据的关联。

4.如权利要求1所述的多通道多参数自动检定***，其特征在于，所述第一通讯接口和第二通讯接口为以下的至少其中之一：串口、以太网、USB或无线通讯接口。

5.如权利要求1或2所述的多通道多参数自动检定***，其特征在于，计算机还包括与用户进行交互的用户交互单元，用于接收用户输入各种组态数据及显示检定数据报表至所述用户。

6.一种多通道多参数自动检定方法，其特征在于，包括以下步骤：

预先设定检定步骤、检定输入数据及检定输出数据，并建立检定步骤、检定输入数据之间的关联;

设定每一通道每一信号检定时的接线信息;

检定设备根据预先设定的检定输入数据、检定步骤对测试仪表进行检定，并将检定结果形成完整的检定数据报表，所述检定进一步包括：利用检定设备上的信号输出单元将预先设定的检定输入数据输入至测试仪表相应的通道中；利用检定设备上的开关切换单元按照预先设定的接线信息进行开关切换，利用检定设定设备上的信号测量单元将测试仪表上各通道的电信号进行测量，形成检定数据报表。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，

接收用户自定义的数据报表格式;

对检定设备的信号输出单元的输入数据进行组态：用户输入的记录与输入数据进行关联。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，设定每一通道每一信号检定时的接线信息进一步包括: 

支持多个通道信号之间的切换，其包括检定设备地址、接线通道、接线方式、信号类型、输入或输出方式;

组态完以上参数后，保存成接线组态文件。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，形成接线组态文件的方法包括：设计一份信号通道切换流程的配置文件模板，并选用普通的INI文件进行内容组织；一个流程是由两个通道组成，一个通道用于输出信号，一个通道用于测量信号，每创建一个信号通道切换流程，自动复制一份模板文件，并将组织好的数据依次写入文件相应的位置中进行保存。

Images