数字多用表自动测试系统研制

论文摘要

随着科学技术的发展,对计量技术提出了更高的要求。本论文研究的是基于多功能标准源的数字多用表自动化测试系统,可以实现数字多用表自动化检定与校准并自动实现测量数据的误差分析,可避免在进行人工检定时产生的认为误差,保证量值传递的统一,提高检定结果的可靠性。本论文主要研究进行数字多用表自动测试系统研究的必要性、数字多用表自动测试系统的软硬件实现、测量结果的数据处理及系统的不确定度分析评定,最后对系统的实验结果进行分析验证。系统装置主要由多功能标准源、数据采集系统、GPIB总线、PC机及打印机组成。多功能标准源根据PC机的指令输出相应标准信号,数据采集系统和GPIB总线负责对数据进行采集和传输,被检数字多用表对标准信号进行测量并输出测量结果,PC机是整个系统的控制核心,主要进行各类指令的发送、数据接收及对接收的数据进行自动的测量不确定度分析并将结果输送到打印机,打印机负责最终结果的打印输出。在软件设计当中重点对自动化测试过程中线程的控制、仪器的底层控制及数据库的设计等软件设计开放过程中技术难点进行了较为详细的介绍。在进行系统的不确定度评定通过详细的系统不确定度分量来源分析,运用经典不确定度理论对系统进行分析评定。通过对系统要求技术指标的分析和实验结果对照,证明系统的运行是可靠的符合目前我单位工作需要的,达到了课题研究的目标。系统具有较高的实用性,不但避免了人工手动检定引入的误差,而且实现了测量结果的自动分析与常见故障的自动诊断,能够最大限度的降低测量结果的不确定度,确保测量结果的准确可靠。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 数字多用表自动测试系统研究的意义
• 1.1.1 数字多用表在试验测试中的重要作用
• 1.1.2 计量的定义、研究内容及其特点
• 1.1.3 数字多用表自动测试系统的意义
• 1.2 数字多用表自动测试系统现状分析及其优缺点
• 1.2.1 现状分析
• 1.2.2 自动测试系统的优点和局限性
• 1.3 论文工作的目标及主要内容
• 1.3.1 目标
• 1.3.2 主要内容
• 1.4 论文各章节介绍
• 1.5 本章小结
• 2 自动测试系统及软件开发平台选取
• 2.1 自动测试系统发展简介
• 2.2 接口总线技术的发展历程
• 2.3 自动测试系统软件开发平台的选取
• 2.4 本章小结
• 3 自动测试系统设计与实现
• 3.1 自动测试系统采用的方法
• 3.2 自动测试系统硬件组成、功能及技术指标
• 3.2.1 自动测试系统的硬件平台及工作原理
• 3.2.2 数字多用表自动测试系统的硬件组成
• 3.2.3 数字多用表自动测试系统的功能及技术指标
• 3.3 测试系统应用软件设计
• 3.4 系统设计中的技术难点及其解决方法
• 3.4.1 线程控制
• 3.4.2 仪器底层控制
• 3.4.3 数据采集
• 3.4.4 数据库设计
• 3.5 本章小结
• 4 测量误差及不确定度分析
• 4.1 测量误差
• 4.1.1 基本概念
• 4.1.2 数字多用表自动测试系统误差来源分析
• 4.2 测量不确定度
• 4.2.1 基本概念
• 4.2.2 建立被测量的数学模型
• 4.2.3 测量不确定度的A 类评定
• 4.2.4 测量不确定度的B 类评定
• 4.2.5 合成标准不确定度
• 4.2.6 扩展不确定度
• 4.2.7 测量结果的最终表达形式
• 4.3 数字多用表不确定度分析
• 4.3.1 测量不确定度的A 类评定
• 4.3.2 应用实例
• 4.4 本章小结
• 5 实验结果与分析
• 5.1 被检信息输入模块
• 5.2 仪器检定控制模块
• 5.3 检定结果的判断
• 5.4 证书报告
• 5.5 系统测量结果分析
• 5.5.1 人工手动测试
• 5.5.2 自动测试
• 5.5.3 结果分析
• 5.6 本章小结
• 6 论文总结
• 致谢
• 参考文献
• 附录