试论电测仪表自动检定相关技术

柴秀丰( 主持) 柴小荣 何荣华

浙江省衢州市江山市化工股份有限公司 324000

【文章摘要】

本文主要对于指针式仪表自动检定系统和数字式仪表装置自动检定系统中关键技术进行分析，力求能够解决电测量仪表检定工作量较大情况，希望能通过本文研究工作，有利于提高计量检定工作的工作效率及科学管理水平。

【关键词】

电测仪表; 自动检测; 关键技术; 电压检测

0 引言

电测仪器随着科学技术发展的不断发展而呈现出智能化、数字化和高度集成化发展，往往一个仪器具有多种功能，对于检定工作来说，要求将检测的项目和量程非常多。再由于不同的生产厂家相关的设计思路和操作方案存在着不同，人工检定工作往往由于不熟悉仪器而造成大量时间的耗费。有时，人工检测的精度也不能满足点测量标准仪器的要求，存在效率低下的问题。目前，许多仪器都配有多种通讯接口，为了电测仪表的自动鉴定方便，可以通过外部计算机进行控制和检测。

1 指针式仪表的自动检定工作

对于电测量指示仪表的检测方法来说，按照检定规程的要求，仪表的指针指向某一特定的刻度线则是可通过一台标准的源输出相应的电量所完成，计算读取标准源和指针指示的刻度，然后进行指示仪表是否合格的判断。随着先进的计算机图像处理技术的发展，以及完善的数据处理系统发展，指针式仪表的自动检定技术成为可能，具体参见图1。图1 指示仪表自动检定系统框图在图1 所示的系统中，目测由数字图像处理技术代替，对于检测过程汇总的图像采集、图像处理、识别指针以及零点自动校准等技术由计算机系统自动完成。光源在系统工作时打开，相应的电量由计算机控制标准源输出，这样偏转被测量表的指针成为可能，在光学镜头作用下，表针示值投影到图像传感器上，计算机进行图像采集工作，并进行相关的检定结果的判定。

在该系统中，影响测量精度的关键问题则是成像系统的品质，其是由镜头、固态图像传感器、光源等组成。读数误差往往是由于传感器的准确性、镜头悬挂位置、光源质量等等方面所引起。一般来说，准确度随着品质的提升而升高，相应的价格也就越高。但是，目前，对于指示仪表的检定工作来说，往往采用半自动的方式。人工观察表针显示值来代替成像系统，为了让指针指示在某一刻度线上而用手动调节标准源，同时系统进行下面点的检定工作也是通过手动确定，然后，系统进行自动误差计算来进行判断仪表是否合格，并进行报告的出具工作。

2 数字式仪表装置的自动检定

在数字式仪表自动检定系统中的关键部分就是控制源的输出和自动读取的原始数据，其中的通讯问题则是难点之一，仪器的程序控制才能实现自动检定功能。所以，只有首先对于仪器进行控制才能进行在系统总的数据测量、存储、显示和输出等工作。而要实现自动检定装置，就需要考虑不同的被检装置的生产厂家的多样性问题，以及同样产品中的不同的通信协议等问题，所以，在控制装置输出方面存在一定复杂性。

2.1 数据库的应用

用数据库的优越性在体现系统的移植性和可扩展性方面体现很明显，这样当出现修改测试参数或者修改仪表类型时，程序则不用进行重新编码。通过在数据库把各种类型的仪器相关信息进行存储，包括测试参数、程控命令等等，而不用固化在程序流程中，这样能够满足系统的测试部分和数据部分独立运行的需求。当把各种函数关系、各类参数以及相应的程控命令都保存在数据库中，可以利用OFFICE办公软件里的ACCESS 数据库组件，在数据库中对应的数据表和数据字段都可以保存相关的数据，并关联起来数据表和数据，也尽量要求减少数据冗余，同时，保证数据的安全性和唯一性。当处理新的检定过程时，应该通过一定的设置，把需要的新的数据和参数关系写入数据库。用户选择的仪器型号则是由系统在第一次开始程序时就能够判定，在用户设置相关测试点的基础上，通过数据库中调用相关的程控命令。为了更好控制仪器检定过程中的测量，应该通过调用数据库中相关测试__数，并在数据库中保存测量过程中的相关中间数据和最后的测量结果。

2.2 通讯设计

PC 机与标准仪器及被检仪器的通信这是由自动检定系统中的通讯模块完成，主要功能包括发送控制命令、驱动设备、接受原始数据。不同的控制程序设计则是针对不同的仪器设备的不同的通信协议，应该在数据库中按照某种仪器型号的数据表格格式，把每类仪器通讯设计函数进行记录，一般设置的模式包括仪器的型号、波特率、运行模式、延时、表源模式等参数，其中，表源模式主要由以下四种方式构成，主要有标准源、标准表、普通源、源同时又是被检表。仪器的在线检查、设置系统的初始值、查询仪器状态、接收仪器回送信息、系统同步处理等等都是通过调用数据库中仪器所需要的相关的函数和过程，另外，对于控制仪器进行的中断、输出、暂停等操作也在数据库中可以找的对应的函数命令。

2.3 检定过程及数据管理

在规程相关规定的要求下，通过控制源来发送不同项目的命令对于仪表装置的检定流程进行规定，这也就是选定仪器的相关的自动检定过程。还应该把标准装置中读回的数据对比被检仪器中读回的数据进行误差计算，然后被检仪器准确度等级和规程的相关对定下，再进行是否合格的判断，利用特殊颜色标记不合格的仪器；对于标定人员的相关的暂停检定、切换接线方式等操作，也进行自动的标记处理和自动保存检定数据结果。在特定的数据表格中记录每台仪器的相关特定检定数据，主要包括仪器标号等形式，这样能够方便以后对于相关要求下的检定，仪器的检定项目预先编制的检定证书模板还能把检定的数据进行编辑处理，完成标准检定证书的处理。对于有功率检定的项目来说，电流电压选择性的组合则为功率，为了避免在数据进行转移过程中发生错误，证书模板中的编码应该进行一定的更改，这就要用到数据库中查找所检功率对应的编码来进行。

3 结语

通过把自动检定技术应用到电测仪表装置的检定过程中，使得检定质量进一步提高，而且使得检定过程更加科学规范、具有一定的公正和客观性，使得人工过程中出现的失误得以尽量避免。同时，还对于计算、数据抄写等重复性劳动全部都由系统完成，工作劳动强度大大降低，使得检定效率得以提高。

【参考文献】

[1] 王文华, 孟和, 刘延泽, 等. 电测三相标准装置全自动检定系统的开发及应用[J]. 内蒙古电力技术,2010,28(5).

[2] 朱文婷. 探析电测仪表检定功能的虚拟化实现[J]. 中国高新技术企业, 2009,(24).