数字多用表、多功能校准源自动计量系统

白静

山西大众电子信息产业集团有限公司 山西太原 030024

1 数字多用表简介

数字万用表也称数字多用表，简称DMM，数字万用表是当前电子、电工、仪器、仪表和测量领域大量使用的一种基本测量，已被广泛应用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测量系统等智能化测量领域，展示出强大的生命力。

2 相关检定技术

在此仅列举叙述交流电压部分的检定技术。

检定条件：环境条件，环境温度符合JJF1587-2016《数字多用表校准规范》所规定的温度范围，18℃±2℃相对湿度：20%-75%，供电电源：（220±22）V，（50±1）Hz，周围无影响检定系统正常工作的机械振动和电磁干扰。

检定用设备：检定用标准设备须经过法定计量技术机构检定合格，并在有效期内，标准设备的测量范围覆盖被检器具的测量范围。

检定方法：外观：无影响正常工作的机械损伤；工作正常性：通电前检查被检表旋钮灵活性，通电后检查被检表各开关及功能键的正常性，通电后应能正常工作；

电压示值误差：被检表在合规检定条件下放置24小时以上，同时对检定用设备进行预热和预调；选择准确度最高的一个频率点对基本量的五个点（一般包括量程上限的1/10量程点在内），非基本量的三个点（一般包括量程上限的1/10量程点在内）进行检定，在每个频段的上、低频验证各量程上限和110量程点，或者根据具体要求增减检查点；交流标准源法：选择要通过通信检查的表的适当范围标准电压源输出预置标准你的价值，得到从测试表指示值Ut，读取和记录相应的指示值，并计算出的指示值误差测试表。

当标准电压源和被检表的量程不一致时，可用感应分压器分压后再做检定。

绝对示值误差和相对示值误差公式中，标准值应当同时乘以感应分压器（交流分压器）的分压比K。

稳定性：一般表示为10min或24h稳定性，由交流电压源输出一交流电压，得到标准值Ur，在限定时间内观察被检表的示值变化，按照公式计算被检表的稳定性；

分辨力：选择被检表最小量程，从信号源输出交流信号（选择仪表精度最高的频率点作为频率），使表显示某个值并同时读取该值然后微调仪表读数，在最后一个位置改变一个单词，再读出检定装置的示值U2，则两次示值之差为被检表的最高分辨力；

输入阻抗：交流数字电压表的输入阻抗是输入交流电压变化量与交流电流变化量之比，通常用在输入端的电容Ci和并联等效电阻Ri表示。

频率响应：频率响应表示校准点输入交流电压的误差值与频率变化的关系，即AC -dvm的精度随频率而变化，而交流输入信号的电压值保持不变。

利率变化的关系；它的测量可以与电压指示误差的测量相结合。如果已知频率响应趋势，则可以根据变化趋势选择频率点。弯曲部分应该取更多的点；如果所需的频率的交流电压下添加到表的输入端测试，这个电压的值之间的差异，交流电压的振幅与其他指定的频率代表频率的质量特征。

3 自动计量系统设计思路

目前本计量室检定数字多用表的标准设备选用多功能校准仪（型号：DO30），通用测量程序有交流电压、直流电流交流、电流电阻等参数，目前检定数字多用表采用手动加自动相结合，由此，通过研究学习研发设计自动计量系统；

自动计量系统的硬件包含了标准源打印机、数字表GPIB总线电缆等，由主控计算机完成可计量检定。系统中应用数字表和标准的计量检定员，多功能校准仪DO30实现了数据的可信性可靠性准确性的统一[1]。

在CVI环境下，系统平台操作对检测仪器设备加以运行，测试仪器通过通信输入控制参数，输出测量结果予以设置和显示。程序入口处利用代码生成器提供代码，函数两种交互式编辑工具，在查询函数的连接帮助信息上，通过结构命令的框架，使得函数面板以交互式执行函数操作，实现交互数。针对测控领域的应用，提供了功能各异的库函数，在数据采集上实现了网络函数库的运行[2]。

完成模块化结构化设计的同时，采用windows测试软件实现了数据库引擎的运动。可以实现与多种数据库连接，采用多驱动玛库管理技术，工作量较大，各个厂家生产的成功数字代码不同，按照通常的方式编写自动计量程序，只能实现多功能源对某一种型号的成功数字全自动计量[3]。

4 结语

数字源表相当于集合电流源、电压表、电压源、电阻表和电流表于一体的综合体，具备精密定时能力，源和表可以并行测试，有着低噪声、高稳定性、高精密的直流电源和高重复性、低噪声、高输入阻抗的多功能表组成，对新型号的数字表，根据新的仪器驱动代码，通过新仪器参数输入，在功能模块上新增仪器参数，满足新的数字多用表自动测试需要，增加的新型仪器各项参数指标要显示在系统检定的范围内。在今后的发展趋势上已经成为代表性技术，可以大大提高稳定性、可靠性、测试精度，并且具有良好的可维护性和扩展性。