CN102967840A - 基于虚拟仪器技术数字多用表自动检定***及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明型涉及一种数字多用表检定***及虚拟仪器技术，属于自动化领域，尤其涉及基于虚拟仪器技术数字多用表自动检定***及控制方法。本发明整个***以通讯模块为通讯基础，上位机通过RS-232或IEEE488接口通讯接口与物理设备相连接；采用虚拟数表VDM识别指令，利用数据处理模块来处理转换数据。使测控领域中计算机技术得到充分运用，以上位机软件为控制核心，通过A/D转换并以通讯接口的方式对标准设备和被检设备进行数据采样，对标准设备和被检设备进行多次循环误差计算，通讯接口采用RS232和IEEE488两种接口相互转换，将检定数据采集到计算机中，利用软件程序进行误差计算，最终将检定记录保存在动态数据库中。可提高检表速度和效率，节约数字仪表的检测成本。

Description

基于虚拟仪器技术数字多用表自动检定***及控制方法

技术领域

本发明涉及一种数字多用表检定***及虚拟仪器技术，属于自动化领域，尤其涉及一种基于虚拟仪器技术数字多用表自动检定***及控制方法，是一种虚拟仪器对数字仪表的控制技术。 

背景技术

目前，我国数字仪表的检测技术一直采用半自动，这种检测技术存在着工作效率低，准确性差的不足之处。 

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，为了提高检表速度和效率提供了基于虚拟仪器技术数字多用表自动检定***，而提供了一种基于虚拟仪器技术数字多用表自动检定***及控制方法。目的是为了解决检定时因项目较多、量程复杂、数据精度要求高、有效数据位较长，在人工检定时工作量非常大，效率不高的问题。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 

基于虚拟仪器技术数字多用表自动检定***：整个***以通讯模块为通讯基础，上位机通过RS-232或IEEE488接口通讯接口与物理设备相连接；采用虚拟数表VDM识别指令，利用数据处理模块来处理转换数据。

基于虚拟仪器技术数字多用表自动检定***的控制方法：包括上位机数字多用表自动检定***软件、虚拟数表VDM、数据处理模块、通讯接口模块、物理设备及其相应的控制转换电路；由上位机发出控制指令，控制物理设备模拟输出，虚拟数表VDM中的命令解析器自动识别来自控制转换电路的数字信号,再送给数据处理模块进行数据处理； 数据处理模块设置自动检测方案,对物理设备进行自动检测。 

对所述的通讯接口模块为配置文件。 

所述的虚拟数表VDM的控制发送命令步骤如下： 

a.所述的虚拟数表VDM，包括3个虚拟机：标准源、标准表、被检表；

b.用户软件界面设定检定点，检表模式；由上位机翻译成检定程序代码；

c. 虚拟数表VDM状态控制部分接收到上位机给出的命令后，从通讯规约中找到对应的被检设备命令；

d.对于重复命令，无效命令等不予解析；并将有效命令传递给命令解析器；其中在通讯规约中找不到设备命令的，默认为当前状态不予解析；

e.命令解析器解析命令后，将16进制数传递给对应的虚拟机，控制3个虚拟机的状态；其中包括表源最佳量程选取、源输出控制等；

f.3个虚拟机通过通讯模块发送命令至物理设备，自动调节各表源的状态及源输出等。

所述的虚拟数表VDM的控制采集数据步骤如下： 

a.通过虚拟数表VDM状态控制模块来选择任意的虚拟机采集数据；

b.对应的虚拟机通过通讯接口模块从物理设备中采集数据；

c.虚拟机将接收到的数据传送至命令解析器；

d. 虚拟数表VDM的状态控制部分从通讯规约中找到对应的被检设备命令，命令解析器解析有效数据，并输出给上位机；

e.上位机通过软件导出数据报表。

所述的上位机部分，包含：对于不同设备的检定方案管理以及数据管理及导出部分。 

所述的数据处理模块包括检定数据处理、证书报告管理、检定过程控制、检定规范解析和检定方案管理等内容。 

本发明具有以下特点： 

1、对于不同设备的检定方案管理以及数据管理及导出部分。

2、上位机***提供多种接口，以便与其他***实现数据交互。 

3、通过ODBC与其它基于C/S架构的管理***互联。 

4、通过HTTP/Web Service与其它基于B/S架构的管理***。 

本发明的优点及效果是：

本发明为了突破原有的仪器控制和数据采集范畴，在NI公司提出虚拟仪器技术基础上，提出了通讯接口模块部分以文件配置的方式代替了硬件。使测控领域中，计算机技术得到了更加充分的运用，检测***以上位机软件为控制核心，通过A/D转换并以通讯接口的方式对标准设备和被检设备进行数据采样，对标准设备和被检设备进行多次循环误差计算，通讯接口采用RS232和IEEE488两种接口相互转换，将检定数据采集到计算机中，利用软件程序进行误差计算，最终将检定记录保存在动态数据库中。带来仪器技术的创新，提高了检表的速度和效率，节约了数字仪表的检测成本。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。 

附图说明

图1是本发明***结构示意图； 

图2是本发明***结构流程图。

图中：虚拟数表VDM  1，数据处理模块2，通讯接口模块3，物理设备4，上位机5。 

具体实施方式

本发明是一种基于虚拟仪器技术数字多用表自动检定***，整个***以通讯模块(3)为通讯基础，上位机5通过RS-232或IEEE488接口通讯接口与物理设备4相连接。采用虚拟数表VDM   1识别指令，利用数据处理模块2来处理转换数据。 

如图1和图2所示，本发明整个***由通讯接口模块3进行通讯网络链接, 虚拟数表VDM  1、数据处理模块2、物理设备4都有各自的RS-232或者IEEE488接口,可以选择两种方式进行网络通讯。运行过程中， 由上位机5发出控制指令，控制物理设备4模拟输出，虚拟数表VDM 1中的命令解析器自动识别来自控制转换电路的数字信号,再送给数据处理模块2进行数据处理,设置自动检测方案,对物理设备4进行自动检测。 

本发明基于虚拟仪器技术数字多用表自动检定***的控制方法包括上位机5数字多用表自动检定***软件、虚拟数表VDM  1、数据处理模块2、通讯接口模块3、物理设备4及其相应的控制转换电路。由上位机5发出控制指令，控制物理设备4模拟输出，虚拟数表VDM  1中的命令解析器自动识别来自控制转换电路的数字信号,再送给数据处理模块2进行数据处理； 数据处理模块2设置自动检测方案,对物理设备4进行自动检测。本发明是以虚拟仪器VDM控制核心，主要由命令解析器、状态控制模块、标准表虚拟机、被检表虚拟机、标准源虚拟机等组成。上位机5主要由人机对话界面、数据管理、方案管理等部分组成。通讯接口模块主要是由通讯规约解析器及通讯接口等组成。物体设备主要是由标准源、输出源、标准表，RS-232或者IEEE488接口等组成。 

所谓的上位机5是指人可以直接发出操控命令的计算机，屏幕上实时显示各种采集信号变化及计算结果，也可以存储历史数据。包含对于不同设备的检定方案管理以及数据管理及导出部分。 

虚拟仪器VDM是指控制虚拟机状态和物理设备状态以及自动采集数据。虚拟仪器一般采用通讯接口硬件模块：在本发明中采用的是，文件配置的方式。由虚拟数表VDM设定统一通讯接口。 

所述的数据处理模块2包括检定数据处理、证书报告管理、检定过程控制、检定规范解析和检定方案管理等内容。 

所述的通讯接口模块3，通讯接口模块3是指在通讯接口设定部分。相比美国NI虚拟仪器技术，该***在通信模块上有所不同：即该***中的通讯接口模块为配置文件代替了NI的通讯硬件模块。 

本发明中所述的控制发送命令步骤包括： 

a.所述的虚拟数表VDM  1，包括3个虚拟机：标准源、标准表、被检表。

b.用户软件界面设定检定点，检表模式。由上位机5翻译成检定程序代码。 

c. 虚拟数表VDM  1状态控制部分接收到上位机5给出的命令后，从通讯规约中找到对应的被检设备命令。 

d.对于重复命令，无效命令等不予解析。并将有效命令传递给命令解析器。其中在通讯规约中找不到设备命令的，默认为当前状态不予解析。 

e.命令解析器解析命令后，将16进制数传递给对应的虚拟机，控制3个虚拟机的状态。其中包括表源最佳量程选取、源输出控制等。 

f.3个虚拟机通过通讯模块发送命令至物理设备4，自动调节各表源的状态及源输出等。 

本发明中所述控制采集数据步骤包括： 

a.通过虚拟数表VDM 1状态控制模块来选择任意的虚拟机采集数据。

b.对应的虚拟机通过通讯接口模块3从物理设备4中采集数据。 

c.虚拟机将接收到的数据传送至命令解析器。 

d. 虚拟数表VDM  1的状态控制部分从通讯规约中找到对应的被检设备命令，命令解析器解析有效数据，并输出给上位机5。 

e.上位机5通过软件导出数据报表。 

    本发明的接线方式设置中，“设置接线方式为单向直流” 倘若被检表中没有该设备命令，虚拟机此时不需要解析16进制代码，只需改变当前标准表、标准源、被检表三个虚拟机状态即可。并不向物理设备发送命令。 

本发明的客户设定接线方式为Y形接法，由虚拟数表VDM翻译成相应的检定程序代码为JXFS=A4，此时读取设备的命令PARW=A|YVsw=Y，选择对应的虚拟机，解析16进制代码[02 00 00 01 00 00 17 50 41 52 57 3D 41 7C 59 56 73 77 3D 59 05 D4 03 03 03 03]，通过通讯接口模块解析发送给物理设备，调节物理设备状态。 

当连续两次发送将直流电压量程切换至100V时，虚拟数表VDM只执行第一次命令，将第二次舍弃，不进行命令解析。 

自动延时2s，检定程序代码wait(2000),此时虚拟机等待2s继续解析。并不向下位机发送任何命令。 

调节输出设置仅针对标准源、（表源一体的）被检表这两个虚拟机。 

举例说明：针对某被检设备，客户设置接线方式Y形接法，标准源直流电压量程100V，输出电压10V。 

Claims (7)

1.基于虚拟仪器技术数字多用表自动检定***，其特征在于：整个***以通讯模块(3)为通讯基础，上位机(5)通过RS-232或IEEE488接口通讯接口与物理设备(4)相连接；采用虚拟数表VDM(1)识别指令，利用数据处理模块(2)来处理转换数据。

2.基于虚拟仪器技术数字多用表自动检定***的控制方法，其特征在于：包括上位机(5)数字多用表自动检定***软件、虚拟数表VDM（1）、数据处理模块（2）、通讯接口模块（3）、物理设备（4）及其相应的控制转换电路；由上位机（5）发出控制指令，控制物理设备（4）模拟输出，虚拟数表VDM （1）中的命令解析器自动识别来自控制转换电路的数字信号,再送给数据处理模块（2）进行数据处理； 数据处理模块（2）设置自动检测方案,对物理设备（4）进行自动检测。

3.根据权利要求2所述的基于虚拟仪器技术数字多用表自动检定***的控制方法，其特征在于：所述的通讯接口模块（3）为配置文件。

4.根据权利要求2所述的基于虚拟仪器技术数字多用表自动检定***的控制方法，其特征在于：所述的虚拟数表VDM（1）的控制发送命令步骤如下：

a.所述的虚拟数表VDM（1），包括3个虚拟机：标准源、标准表、被检表；

b.用户软件界面设定检定点，检表模式；由上位机(5)翻译成检定程序代码；

c. 虚拟数表VDM（1）状态控制部分接收到上位机(5)给出的命令后，从通讯规约中找到对应的被检设备命令；

d.对于重复命令，无效命令等不予解析；并将有效命令传递给命令解析器； 其中在通讯规约中找不到设备命令的，默认为当前状态不予解析；

e.命令解析器解析命令后，将16进制数传递给对应的虚拟机，控制3个虚拟机的状态；其中包括表源最佳量程选取、源输出控制等；

f.3个虚拟机通过通讯模块发送命令至物理设备（4），自动调节各表源的状态及源输出等。

5.根据权利要求2所述的基于虚拟仪器技术数字多用表自动检定***的控制方法，其特征在于：所述的虚拟数表VDM（1）的控制采集数据步骤如下：

a.通过虚拟数表VDM（1）状态控制模块来选择任意的虚拟机采集数据；

b.对应的虚拟机通过通讯接口模块（3）从物理设备（4）中采集数据；

c.虚拟机将接收到的数据传送至命令解析器；

d. 虚拟数表VDM（1）的状态控制部分从通讯规约中找到对应的被检设备命令，命令解析器解析有效数据，并输出给上位机(5)；

e.上位机(5)通过软件导出数据报表。

6.根据权利要求2所述的基于虚拟仪器技术数字多用表自动检定***的控制方法，其特征在于：所述的上位机(5)部分，包含：对于不同设备的检定方案管理以及数据管理及导出部分。

7.根据权利要求2所述的基于虚拟仪器技术数字多用表自动检定***的控制方法，其特征在于：所述的数据处理模块（2）包括检定数据处理、证书报告管理、检定过程控制、检定规范解析和检定方案管理等内容。

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