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80. 自动化设备的检测和校准如何进行？80、自动化设备的检测和校准如何进行？在现代工业生产中，自动化设备扮演着至关重要的角色。
它们的高效运行和精准度直接影响着产品的质量、生产效率以及企业的竞争力。
为了确保自动化设备始终处于良好的工作状态，准确可靠地执行各项任务，定期进行检测和校准是必不可少的环节。
首先，我们来了解一下什么是自动化设备的检测。
检测的目的是确定设备是否能够正常运行，是否存在故障或潜在的问题。
这通常包括对设备的硬件和软件进行全面的检查。
硬件方面，要检查各个部件的外观是否有损坏、磨损或腐蚀的迹象，连接线路是否松动或短路，传感器和执行器是否工作正常等。
软件方面，则需要检查程序是否存在错误、漏洞或运行不稳定的情况，以及与其他系统的兼容性是否良好。
在进行检测时，需要使用一系列的工具和技术。
常用的检测工具包括万用表、示波器、逻辑分析仪等。
万用表可以用来测量电压、电流、电阻等参数，帮助判断电路是否正常。
示波器能够显示电信号的波形，便于观察信号的变化和异常情况。
逻辑分析仪则适用于对数字电路进行分析，检测逻辑状态和时序关系。
接下来，谈谈自动化设备的校准。
校准是为了确保设备的测量或控制结果准确无误，符合预定的标准和精度要求。
校准的过程通常涉及对设备的参数进行调整和修正。
例如，对于测量仪器，如温度计、压力计、流量计等，需要使用标准的参考源来校准其测量值，使其与真实值之间的误差在允许的范围内。
对于控制系统，如 PID 控制器，需要调整控制参数，以达到理想的控制效果。
在进行校准之前，要做好充分的准备工作。
首先，需要明确设备的校准要求和标准。
这通常可以从设备的技术手册、相关的行业规范或国家标准中获取。
然后，选择合适的校准设备和标准器。
校准设备的精度应该高于被校准设备的精度，以确保校准的准确性。
同时，要确保校准环境符合要求，温度、湿度、电磁干扰等因素都可能对校准结果产生影响。
在校准过程中，要按照规定的步骤和方法进行操作。
• 95•LCR测量仪广泛应用于电子、电气、测量仪器制造等领域，目前尚无国家检定规程或校准规范，使得量值传递与溯源工作难以进行。
为解决这一难题，提出一种基于校准电容、电阻及电感的校准方法，通过采用SB2020型电容、SB2012型电阻及SB2017电感作为标准件，获取LCR测量仪计量特性的参数数值以及进行数据处理。
研究并建立LCR测量仪校准系统，进行校准模拟试验，对校准结果进行不确定度评定。
电阻、电容及电感的最后结果扩展不确定度分别为：3.9×10-4、6.8×10-4、3.2×10-4。
LCR测量仪是电子元器件、部件质量检验的关键计量设备，其主要作用是测量这些产品的交流阻抗，并判断其测量结果是否符合技术要求；广泛应用于电子、电气、测量仪器制造等众多领域。
我国尚无LCR测量仪的国家检定规程或校准规范可以作为校准LCR测量仪的技术依据，因此为适应我省量值传递和量值溯源的要求，需要制定LCR测量仪地方校准规范，满足社会和经济发展的需求。
1 可行性分析1.1 校准参数正文国内有多家LCR测量仪的生产厂家，主要集中在江苏、浙江、上海、北京、广东等地，测量范围、类型和准确度等级各有差异，主要用于科研、生产和计量测试领域，可以直接测量并显示多种无源阻抗参量。
为了满足不同的测量需求，还可以选择测量时的频率以及参数串联并联模式，同时也可以选择参数的量程测量模式，一般都有自动和人工手动两种模式。
LCR测量仪主要用于测量电路或电子元器件的电容（C）、电阻（R）、电感（L）参数。
其显示位数有3位到6位。
因此，对于标准器的选择需要满足被校LCR测量仪的精度，精度需要达到10-3及以上。
1.2 校准原则规范在编写中需遵循技术要求合理、校准项目科学、操作方法可行为原则。
力求从以下几个方面保证规范的先进性和实用性：（1）保证其先进性、法制性，力求与已实施的国际标准、国际建议、国家校准规范、国家标准接轨；（2）标准器选择科学、合理环保节能、经济适用、性能可靠；（3）制定规范的技术方法需要具有科学性、合理性，同时具有适用性和可操作性。
耐压仪测量误差的来源分析与系统校准方法一、引言耐压仪作为一种常用的电气安全测试设备，被广泛应用于各种电气设备的生产和维修过程中。
然而，在实际使用中，耐压仪的测量误差会对测试结果产生一定的影响，因此我们有必要对其误差来源进行分析，并提出相应的系统校准方法。
本文将就耐压仪测量误差的来源进行深入研究，并提出可行的校准方法，以提高测试结果的准确性和可靠性。
二、耐压仪测量误差的来源分析1. 电压源误差耐压仪的测量基于外部提供的电压源，因此电压源的精度和稳定性直接影响着测量结果的准确性。
不同电压源的质量差异和精度不一致会导致测量误差的产生。
此外，电压源的电压波动、温度变化等因素也会对测量结果产生影响。
2. 测量电缆和连接器的质量影响测量电缆和连接器是将电压源与被测设备连接的关键部分。
如果电缆或连接器质量不佳，会导致电压信号的损失或干扰，从而引起测量误差的产生。
因此，选择合适的电缆和连接器，并确保其连接牢固、接触良好，对于减小测量误差具有重要意义。
3. 人为误差在耐压仪测量过程中，人为误差也是测量误差的重要来源。
操作人员的经验水平、操作规范性以及人为评判的主观性都可能导致误差的产生。
因此，培训合格的操作人员，并制定标准的操作规范是减小人为误差的关键。
三、耐压仪系统校准方法1. 校准电压源为了减小电压源误差对测量结果的影响，可以通过校准电压源的方式来提高其精度和稳定性。
校准电压源需要定期检测其输出电压，并与标准电压源进行比对，以确定其误差并进行校正。
2. 配备优质的电缆和连接器为了减小测量电缆和连接器的质量影响，选择质量优良的电缆和连接器十分重要。
通过选择阻抗匹配、抗干扰能力强的电缆和连接器，可以有效降低测量误差。
此外，定期检查电缆和连接器的连接状态，确保其良好的接触也是减小误差的关键。
3. 培训合格的操作人员针对人为误差的来源，培训合格的操作人员是降低误差的关键。
通过系统的培训和操作规范的制定，提高操作人员的技能水平和操作规范性，从而减小人为误差的产生。
![信号发生器自动测试校准系统及方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s1/m/bf19cbb6f01dc281e43af0ad.png)
专利名称：信号发生器自动测试校准系统及方法专利类型：发明专利
发明人：郭隆庆,张睿,张小雨,冯硕,褚文华,王南申请号：CN200910076021.0
申请日：20090104
公开号：CN101452067A
公开日：
20090610
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种信号发生器自动测试校准系统，由功率计、频谱分析仪、函数发生器、频率计、数字电压表、被测信号发生器和带有自动测试校准程序的PC机组成，能够实现ESG、PSG和8648系列信号发生器的自动化校准。
根据本发明的自动测试校准系统控制软件基于虚拟仪器技术，实现了友好人机测试界面，测试功能清晰完整，实际操作方便快捷，极大的节省了测试时间和人力；同时，软件在设计中考虑到了测试精确度的因素，保证了量值测量的准确性和可靠性。
申请人：信息产业部通信计量中心
地址：100083 北京市海淀区花园北路52号
国籍：CN
代理机构：北京东方汇众知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：朱元萍
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蓄电池综合参数自动测试仪校准方法的研究以蓄电池综合参数自动测试仪校准方法的研究为题，本文旨在探讨如何准确地校准蓄电池综合参数自动测试仪，从而确保测试结果的准确性和可靠性。
一、引言蓄电池综合参数自动测试仪是用于测试蓄电池的电压、容量、内阻等参数的设备。
在实际应用中，准确的测试结果对于判断蓄电池的性能和寿命至关重要。
因此，对蓄电池综合参数自动测试仪进行准确的校准是必不可少的。
二、校准原理蓄电池综合参数自动测试仪的校准原理主要包括校准电压、校准容量和校准内阻三个方面。
校准电压时，需要使用标准电压源进行比对，以确保测试仪的测量结果准确无误。
校准容量时，可以通过充放电实验验证测试仪的测量结果与实际容量的一致性。
校准内阻时，可以使用标准电阻进行比对，以确保测试仪的测量结果与实际内阻值相符。
三、校准步骤1. 校准电压：将蓄电池综合参数自动测试仪的电压测量功能与标准电压源连接，调整测试仪的测量范围和精度，将标准电压源的输出电压与测试仪的测量结果进行比对，根据比对结果进行调整，直至测试仪的测量结果与标准电压源的输出电压一致。
2. 校准容量：选择一组已知容量的蓄电池，将其放入测试仪中，根据测试仪的测量结果计算出实际容量，并与已知容量进行比对。
根据比对结果进行调整，直至测试仪的测量结果与已知容量一致。
3. 校准内阻：使用标准电阻与测试仪进行连接，调整测试仪的测量范围和精度，将标准电阻的阻值与测试仪的测量结果进行比对，根据比对结果进行调整，直至测试仪的测量结果与标准电阻的阻值相符。
四、注意事项1. 在进行校准前，需要确保测试仪的工作环境稳定，避免外界干扰对校准结果产生影响。
2. 校准过程中，需严格按照操作说明进行操作，确保操作的准确性和一致性。
3. 校准结果应进行记录和保存，以备将来参考和验证使用。
4. 校准周期应根据实际需要进行确定，一般建议定期进行校准，以确保测试仪的准确性和可靠性。
五、结论通过对蓄电池综合参数自动测试仪的校准方法的研究，我们可以得出结论：校准电压、容量和内阻是确保蓄电池综合参数自动测试仪测试结果准确可靠的关键步骤。
LabVIEW中的自动化仪器校准与标定在现代工业生产和科学研究中，精确的仪器校准和标定是确保测量和测试结果准确可靠的关键步骤。
而在LabVIEW这款广泛应用于自动化控制与数据采集的编程平台中，实现自动化仪器校准与标定变得更加高效和便捷。
本文将探讨LabVIEW在自动化仪器校准与标定方面的具体应用。
1. LabVIEW简介LabVIEW是一款由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的图形化编程环境。
通过此软件，用户可以通过可视化编程方式连接硬件设备，实现自动化控制与数据处理。
LabVIEW不仅提供了丰富的工具和函数库，还支持各种通信协议和硬件接口，使得用户可以快速搭建自己的测量与控制系统。
2. 仪器校准与标定的概念仪器校准和标定是确保仪器测量结果准确可靠的重要环节。
校准是通过对仪器进行调整和调试，使其输出结果与已知参考值达到一致的过程。
而标定则是通过与已知参考标准进行比较，确定出仪器的测量误差和准确度等性能指标。
仪器校准和标定的主要目的是消除仪器测量中的误差和偏差，从而提高测量结果的准确性和可信度。
3. LabVIEW中的自动化仪器校准LabVIEW提供了丰富的自动化仪器校准工具和函数库，可以帮助用户准确且高效地进行仪器校准。
LabVIEW中的自动化仪器校准主要包括以下几个步骤：（1）建立测量系统连接：通过LabVIEW连接测量系统中的硬件设备，确保数据采集的准确性和可靠性。
（2）选择校准方法：根据待校准仪器的特点和要求，选择合适的校准方法。
LabVIEW提供了常用的校准方法，例如零位校准、增益校准、非线性校准等。
（3）准备参考标准：在校准过程中，需要借助已知的参考标准进行校准。
LabVIEW提供了标准信号发生器、标准电阻和标准电压等参考标准设备的控制和管理功能。
（4）执行校准步骤：通过使用LabVIEW的图形化界面和编程功能，执行校准过程中的各个步骤。
可以通过控制仪器的各个参数和寄存器，实时监测和获取校准数据。
试析相控阵天线测试系统实时校准方法在现代雷达发展方面，主要以相控阵雷达作为主流，这是由它独特的优势所决定，比如对于高速运动目标的观测、将多种雷达功能加以实现或者对多个目标进行跟踪以及在雷达作用距离方面加以推远等。
所谓的相控阵雷达主要还是以多功能电扫描雷达为主，属于新体制型的雷达扫描技术。
从目前来看，它的技术含量依然非常高，而且在资金投入方面占比相当大，而其中比较重要的就是相控阵天线分系统，它是决定该雷达进行系统实施的主要推动因素与实施方案的基础。
1 相控阵天线测试系统1.1 相控阵天线测试技术相控阵天线测试包括天线辐射特性、电路特性两个方面的测试，从测试项目看，主要是方向图、增益。
具体是对方向特性的符合性进行检测，目的在于通过校标使其光轴、电轴、机械轴达到重合。
由于天线辐射场区可以划分为电抗近场、辐射近场、辐射远场，所以有对应于这三个区域的测量技术，比如在近场测量法方面就包括平面近场扫描、柱面近场扫描、球面近场扫描，而在远场测量方面则主要集中于高架场法、斜矩场法、反射场法等。
1.2 系统测试原理、系统框架1.2.1 由于相控阵天线辐射场分布辐射近场区时具有规律性，具体就是伴随距离R不断增加，而造成天线轴向功率密度以1/R2的比例下降，因此就得到了工作频率较低的小口径天线测试远场距离10λ，而工作频率较大的口径天线则可以表示为R/（2D2/λ）>0.5；根据这一下降规律，还可以得到近似于满足远场的条件，R/（2D2/λ）>0.5>1。
1.2.2 中场的测试方面，则是在中场距离范围内利用测试探头，然后进行相应的阵列面单元通道依次选通，以高速、高效的形式完成全阵面测试。
因此按照相关的测试要求与系统功能的设计标准，该测试系统就需要按照矢量网络分析仪、控制计算机、测试探头组件、波控分棉、测试附件等共同构成。
具体的系统构架图如图1所示：1.3 多探头测试技术分析多探头测试技术主要由四部分构成，具体是控制计算机、矢量网络分析仪、相控阵天线、测试探头阵列、测试探头通道。
收稿日期:2006204220作者简介:孙宝江(1971-),男,博士,主要研究领域:自动测试系统通用开发平台设计,ATS 硬件设计自动化,ATS 可靠性分析与设计。
2007年2月宇航计测技术Feb .,2007第27卷 第1期Journal of A str onautic Metr ol ogy and Measure mentVol .27,No .1文章编号:1000-7202(2007)01-0030-05 中图分类号:T B9;T M93 文献标识码:A自动测试系统校准方法研究孙宝江 沈士团 陈 星(北京航空航天大学电子信息工程学院,北京100083) 摘 要 自动测试系统的校准是计量界面临的一个新问题,国内还没有相关的校准规范。
以实际工程项目为基础,采用一种面向实际应用的自动测试系统校准方法。
对于系统中的仪器,根据实际的测试需求及精度不同分别采用仪器检定和仪器校准方法,对于自动测试系统特有的测试通道采用回路标定、替代标定两种标定方法,满足了被测设备的测试准确度要求,实际测试也证明了该方法的可行性。
关键词 自动测试系统 测试通道 自动校准Research on Cali brati on M ethod for ATSS UN Bao -jiang SHEN Shi -tuan CHE N Xing(School of Electr onic and I nfor mati on Engineering,Beijing University of Aer onautics and A str onautics,Beijing 100083) Abstract Calibrati on Method of Aut omatic Test Syste m (ATS )is a ne w p r oble m in the metr ol ogy field and there πs not the relevant calibrati on criteri on interi orty .Based on an engineering app licati on,a calibrati on method f or ATS facing p ractical app licati on is intr oduced .For the instruments of syste m ,the instrument verificati on and instrument calibrati on were used according t o the difference of instru ment ac 2curacy;for the peculiar test channels in ATS,the l oop calibrati on and substitute calibrati on were used .This calibrati on method meets the need of test accuracy of Unit Under Test (UUT ),and app licati on result sho ws its feasibility . Key words ATS Test channel Aut omatic calibrati on1 引 言自动测试系统已成为航空航天设备、现代武器装备生产验证、维修保障的重要手段,在军民用领域都有广泛应用,自动测试水平也已成为衡量一个国家装备维修水平的标志[1]之一。
从功能角度看,自动测试系统等效于一台综合测试仪器,因此也就面临作为仪器所必须进行的工作:校准。
同时作为一种测试系统,其本身的准确性与可靠性将直接影响整个测试过程,因此自动测试系统的校准是保证测试精度的重要前提,必须引起足够的重视。
由于自动测试系统由众多仪器、开关组成,又引入了测试适配器、测试通道的概念,因此,作为测试系统的校准与单台仪器的校准必然会有所区别。
目前,有关自动测试系统的校准,国内还没有相关的检定规程、校准规范[2]。
本文在某型飞机机载无线电设备自动测试系统工程项目基础上,采用一种面向实际应用的自动测试系统校准方法,满足了厂方对自动测试系统校准的需求。
2 自动测试系统的一般结构研究自动测试系统的校准问题,必须建立在对自动测试系统结构、自动测试方法充分了解的基础上。
某机载无线电设备自动测试系统的组成如图1所示,它由主控计算机、GP I B 仪器、VX I 仪器、程控开关、I CA (I nterface Connect or A sse mbly )、I T A (I nter 2face Test Adap ter )、适配器、测试电缆和被测设备组成。
如果将系统横向展开,又可见如图2所示的测试系统剖面图。
图1 机载无线电设备自动测试系统示意图图2 机载无线电设备自动测试系统剖面图自动测试系统作为一种通用的测试平台,从结构上可分为测试仪器和测试通道两部分。
测试仪器包括所有系统中使用的仪器(GP I B 仪器、VX I 仪器等),它们是整个平台的公共资源,测量任何一个被测设备都要用到它们,所以又称为系统资源;而测试通道是指“从仪器端口到I CA 、从I CA 经I T A 到适配器面板、从适配器面板经测试电缆到被测设备”这样一条测试链路,它们都是面向特定的被测设备,是测试平台通用性的具体体现。
测试通道是自动测试系统特有的组成部分,为了更好地研究自动测试系统的校准要求,先看一下ATS 中测试通道的组成。
一次标准的自动测试要经过以下两条测试通道。
激励通道:从激励仪器输出激励信号-I CA -I T A -I T A 上短路线-I T A -I CA -开关资源-I CA -I T A -适配器中适配设备-适配器面板-测试电缆-UUT 激励端口。
测量通道:从UUT 测量端口输出响应信号-测试电缆-适配器面板-适配器中适配设备-I T A -I CA -开关资源-I CA -I T A -I T A 上短路线-I T A -I CA -测量仪器输入端口。
上述测试通道的组成如图3所示。
图3 自动测试系统测试通道组成图这样长的测试通道,这样多的测试环节决定了自动测试系统与传统的手动测试及专用测试仪器测试相比,其校准要求、校准方法都有较大区别。
3 自动测试系统的校准方法从自动测试系统的结构可以看出,测试仪器和测试通道共同完成了自动测试任务,且都会对测试结果产生影响。
为保证测试结果精确可靠,应该对测试仪器、测试通道两部分都进行计量校准。
因此,机载无线电设备自动测试系统的校准分为两类:对测试仪器的校准称之为仪器计量;对于测试通道的校准称之为通道标定。
对测试通道进行校准是自动测试系统特有的校准要求。
・13・ 第1期 自动测试系统校准方法研究3.1 仪器计量方法自动测试系统中的仪器虽然都接入I CA对所有被测设备开放,但所有仪器依然可看作独立测试仪器的组合[3],因此,对系统仪器资源的校准工作可分解为针对每个仪器的单独校准过程。
实际的仪器计量工作采用检定、校准两种计量方式。
先将系统中的所有仪器按照精度高低分为两类,对于精度较高的仪器采用检定计量方式,对于精度较低的仪器采用校准计量方式。
之所以采用两种计量方式是基于两项考虑:被测对象实际的测试精度要求;由于仪器众多,如果全部采取检定方式,不但成本很高,而且会较长时间内系统无法工作。
仪器检定:象传统的单台仪器检定一样,将被检定仪器送交上一级计量部门严格按检定规程进行检定,属于离位校准方法。
仪器校准:对于精度较低,其测试对象实际的测试精度也较低的仪器,可以利用系统中已经被检定的仪器,按照校准规范,对其进行校准,属于现场校准。
校准时,可以只对仪器实际使用的指标进行校验,减少校准工作量。
3.2 通道标定方法通道标定就是对测量中使用通道(包括激励、测量通道)的衰减进行测量,为自动测试系统的实际测量补偿提供依据,从而保证ATS系统测量的准确性。
通道标定是利用系统中已经被检定或校准的仪器、标定电缆以及定制的通道标定盒进行的,通道标定也属于现场校准。
标定电缆是性能稳定的标准电缆,通道标定盒是将标定电缆与众多被标定通道进行转接的装置(转接损耗可忽略)。
通道标定之所以利用系统已被计量的仪器进行,而不是采用专业的计量仪器进行,一方面是因为这些仪器已经被校准,满足系统的校准要求;另一方面是因为在实际测试时,与这些被标定通道相连的正是这些已被校准的仪器,也就是说被标定通道本身就包含着通道与仪器端口的连接。
对系统中的通道,本系统采用回路法、替代法两种方式进行标定。
3.2.1 回路标定法一般情况下,我们可以将一个实际的测试回路分为激励通道和测量通道。
例如,电台接收时,一条完整的测试回路是“已调制信号从射频信号源经电缆进入电台的天线端,然后电台解调的音频信号从电台耳机输出端到示波器输入端”,这条测试回路中的“已调制信号从射频信号源经电缆进入电台的天线端”就是激励通道,而“电台解调的音频信号从电台耳机输出端到示波器输入端”就是测量通道。
通道标定时,分别对这两个通道的衰减进行测量。
比如,在对上述测量通道进行标定时,我们根据原测量通道传递信号的属性,用一根标定电缆连接任意波形发生器与电台耳机输出端作为标定激励通道,该标定激励通道与上述耳机输出端到示波器输入端的测量通道又组成一个完整的激励、测量回路。
这就是通道标定中的回路标定法,回路标定法的示意图如图4所示。
图4 回路标定法示意图在实际进行回路法标定时,为抵消标定电缆自身的衰减,采用如下步骤标定:第一步:用标定电缆直连任意波形发生器与示波器,设定任意波形发生器输出信号A,并读取示波器测量值A1。
第二步:任意波形发生器输出信号经标定电缆及被标定通道再次进入示波器,依然设定任意波形发生器输出信号为A,再次读取示波器测量值A2,则A2A1即为被标定通道的衰减系数。
回路法通道标定步骤如图5所示。
由图5可见,标定电缆自身的衰减系数A1A0已被抵消,无论该系数有多大都不会影响被标定通道的衰减系数A2A1。
3.2.2 替代标定法对于微伏级的射频信号我们称之为射频小信号,例如测量电台接收灵敏度时,进入电台的输入信・23・宇航计测技术 2007年 图5 回路法通道标定步骤图号是微伏级的小信号,而标定时的测量仪器示波器最低只能测量毫伏级的信号,无法直接连接测试,若采用信号调理,则调理部分又会引入误差,所以对于微伏级射频小信号通道的标定,我们采用替代标定法。
替代标定法基于原理是:对于一个稳定系统(不论其是线性或非线性)输入连续信号时,当输出信号从无到有(或从有到无)产生突变时其对应的临界输入信号是固定的。
