专利名称：多功能标准源自动测试系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种总线式自动测试系统，尤其是涉及一种基于GPIB总线的多功能标准源自动测试系统。
二背景技术：
电量仪表广泛应用于国民经济的各个领域，其中数量较多的是数字多用表和多功能标准源。近年来，生产厂家及送计量部门检定的台数是逐年增加且准确度要求也越来越高，绝大部分生产厂家和计量部门均采用手动测试方法，效率低，人为差错多，不适应电量仪表的发展要求。
组建多功能标准源自动测试系统的目的是为了解决计量测试自动化，提高量值传递的可靠性，提高计量测试效率，减少人为差错，使电量仪表的计量测试水平上一个新台阶。另外，本系统也可以推广应用到其他仪器仪表行业，以产生显著的经济效益和社会效益。国际上有很多测试总线，其中GPIB(General Purpose Interface Bus)总线(国外也有称为IEEE488总线，或IEC625总线)是主要的并已获得广泛应用的总线之一，它实现了把世界上不同制造厂商生产的各种可程控仪器用专用电缆互连而组成总线式自动测试系统。国外已大量应用GPIB总线自动测试系统，国外的可程控仪器95％配置了GPIB接口，国内有很多测试设备也有GPIB接口或可改造成为带GPIB接口的仪器，这些资源正在有待于被开发，省钱省时地组建成基于GPIB总线的自动测试系统。
三
发明内容
本实用新型的目的是提供一种高附加值系统集成产品，本实用新型是这样实现的，一种多功能标准源自动测试系统，包括GPIB测试总线和带有GPIB接口的可程控仪器，其特征在于多功能标准源自动测试系统由GPIB控制器1、多产品校准器2、八位半数字多用表3、可程控多路开关4、被检数字多用表5、被检可程控多功能标准源6和打印机7组成；GPIB测试总线分别连接GPIB控制器1、多产品校准器2、八位半数字多用表3、可程控多路开关4、被检数字多用表5和被检可程控多功能标准源6。被检数字多用表5通过可程控多路开关4与多产品校准器2连接，被检可程控多功能标准源6通过可程控多路开关4与八位半数字多用表3连接，GPIB控制器1又连接打印机7。
本实用新型的自动测试过程为在对被检可程控多功能标准源6检定时，GPIB控制器1上的应用软件通过GPIB总线向可程控多路开关4发出命令，以确定工作通道，向被检可程控多功能标准源6发出命令，要它输出规定的电量(如电压)，然后软件再通过GPIB总线命令八位半数字多用表3测试其实际输出的电量值。八位半数字多用表3的误差应小于被检可程控多功能标准源6允许误差的1/3，其误差相对于被检可程控多功能标准源6的误差来说可忽略不计，因此八位半数字多用表3上读取的数值可认为是被检可程控多功能标准源6的实际输出值。通过将其与被检可程控多功能标准源6设定输出的电量值加以比较，再根据数据库内的相关数据(例如温度系数等系数)加以修正，可得出被检可程控多功能标准源6的误差。
在对被检数字多用表5检定时，GPIB控制器1上的应用软件通过GPIB总线向可程控多路开关4发出命令，以确定工作通道，向多产品校准器2发出命令，让其输出规定的电量(如电压)，然后软件再通过GPIB总线命令被检数字多用表5测试。多产品校准器2的误差应小于被检数字多用表5允许误差的1/3。通过将被检数字多用表5的测得值与多产品校准器2设定输出的电量值加以比较，再根据数据库内的相关数据(例如温度系数等系数)加以修正，可得出被检数字多用表5的误差。
最后，PC机将各种测试数据进行处理、打印输出测试报告。
本实用新型是一种基于GPIB总线的自动测试系统，能快速、准确地对数字多用表和多功能标准源自动测试，并自动生成测试报告，避免了手工测试的误操作或数据记录的笔误，使电量仪器仪表的量值测量传递准确可靠，极大地提高了测试效率和测试质量。因此，本系统无论在计量部门、生产厂家、科研部门都可以应用，有显著的社会效益。
本系统的多产品校准器2采用的是5520A多产品校准器，八位半数字多用表3采用的是1281数字多用表，可程控多路开关4采用国家“九五”科技攻关项目成果之一的“NJ29可程控多路开关”和Keithley7000可程控多路开关。均为带GPIB接口的可程控仪器，也可以采用国内外同类的、带有GPIB接口、符合IEEE488.2标准和SCPI协议的可程控仪器代替。这是一条相当适合我国国情发展的道路，应该充分开发并利用这些资源，在我国国民经济的发展中起更大的作用。
四
附图1是本实用新型自动测试系统装置的原理框图；附图2是本实用新型自动测试系统程序的总框图。
五具体实施方式
本实用新型自动测试系统装置如图1所示，下面对图1中系统装置情况分述如下1.GPIB控制器本实用新型的GPIB控制器是由PC机与PCI GPIB总线控制接口板组成。由于近年来PC机发展很快，主板已不再装有ISA插槽，因此本系统GPIB控制器的特点是采用基于PCI总线的GPIB总线控制接口板，具有听、讲、控等功能(SH1、AH1、T5、TE5、L3、LE3、SR1、PP1、PP2、RL1，C1～C5)，符合IEEE488.2标准和SCPI协议，支持Windows98/2000/XP操作系统。至于PC机的配置，除主板需有空余的PCI插槽外，能满足运行Windows 98/2000/XP操作系统的硬件配置即可。在PC机上运行的系统软件除了执行GPIB的听/讲/控功能外，还具备测试数据的分析处理查询浏览能力，是整个测试系统运行的灵魂。系统软件采用VB6.0开发，应用软件对仪器的控制命令符合SCPI标准。
2.多产品校准器多产品校准器采用“5520A多产品校准器”，为市售产品，用于校准5 1/2位和6 1/2位数字式和模拟式多用表、温度计(热电偶及RTD)、手持式功率表、数据采集器、电流钳、各种类型的记录仪、面板表、过程校准器、电力谐波分析仪以及很多其它类似的测量工具。在本系统中，多产品校准器作为标准源用于检定数字式多用表，如HP34401、Keithley2000等。配备GPIB接口，具有听/讲功能，符合IEEE488.2标准和SCPI协议。
3.八位半数字多用表八位半数字式多用表采用“1281数字式多用表”，为市售产品，具有八位半的测量分辨率，主要用于高精度的交直流电压、电流及电阻测量。在本系统中，八位半数字式多用表作为标准表用于测试被检可程控多功能标准源。配备GPIB接口，具有听/讲功能，符合IEEE488.2标准和SCPI协议。
4.可程控多路开关可程控多路开关为市售产品，采用“NJ29可程控多路开关”和“Keithley7000”，可以配备不同的继电器插卡，以满足不同用户对切换电压、切换电流、切换通道数的需求，适用于组建GPIB为总线的各种自动测试系统。在本系统中，可程控多路开关用于切换多台被检数字多用表，以实现多台被检数字多用表自动检定、用于切换多个标准电阻，以实现用电压法测试被检可程控多功能标准源电流档。本系统采用一台Keithley7000加一块10通道高电压卡、一块10通道大电流卡；一台NJ29可程控多路开关加二块40通道高灵敏度卡，继电器触点为单刀双掷型接触电势小于5μV，触点寿命1×106。
可程控多路开关配备GPIB接口，具有听/讲功能，符合IEEE488.2标准和SCPI协议。
5.被检数字多用表被检数字多用表主要为51/2位和61/2位数字式多用表，如HP34401、Keithley2000等。均为市售产品，配备GPIB接口，具有听/讲功能，符合IEEE488.2标准和SCPI协议。
6.被检可程控多功能标准源被检可程控多功能标准源为市售产品“YS87B可程控多功能标准源”，它可对0.2级以下的交直流电压、电流指针表进行基本误差、升降变差的校验，误差直读，并可按满量程的120％对指针进行扫掠，检验轧针情况，也可对数字万用表进行每个量程的定点或线性校验。输出电压、电流准确度±(0.05％设定值+0.01％量程)。
7.打印机系统选用A3或A4尺寸、通用型的市售产品针式打印机或喷墨打印机，打印机接口可以是Centronix接口，也可以是USB接口。本系统组建时选用HP1120C喷墨打印机。GPIB控制器将各种数据进行采集处理后、可按预定的格式打印输出。
8.系统软件如图2所示是本实用新型自动测试系统程序的流程图，本系统软件的操作环境是Windows98操作系统，系统软件采用VB6.0开发，具有数据储存、编辑功能，并能与Excel文件相互转换，具有GPIB控制器功能的PC机是整个系统的核心。
测试的主要内容为系统测量开始首先进行登录，只有知道密码的工作人员才能进入系统进行自动测量或数据管理。登录以后，系统初始化时将系统设置为用户原先预置的内容选择测试方法，标准表法或标准源法，以及测试平均次数，测试温度，测试湿度，测试人员，送检单位，仪器的GPIB地址等。初始化完成后，系统进入主界面，此时可以进行人机对话，根据用户的不同需要，点击各个菜单系统、测量模式、数据管理、综合查询、系统设置和帮助。如果用户要对系统设置的内容做修改，可点击“系统设置”修改系统选项。系统设置完毕后，若要进行测试，有几种测试模式可供选择，一种是系统提供的一些常用表的基本测试点的测试模式，另一种是用户可根据需要选择测试点，并可保存此测试模式以备后用，点击“测试模式”，选择好测试点后，程序进入自动测试界面，在此界面上部显示所有系统内容，用户如果确定后，可点击“测试”键开始自动测试，GPIB控制器1上的应用软件通过GPIB总线向可程控多路开关4发出命令，以确定工作通道，向被检可程控多功能标准源6(多产品校准器2)发出命令，要它输出规定的电量(如电压)，然后软件再通过GPIB总线命令八位半数字多用表3(被检数字多用表5)测试其实际输出的电量值。
系统在测试过程中，能自动显示和存储测试记录，以及按要求进行分析处理测试数据。用户还可以自如的查询历来的测试数据资料，并可预览或通过打印机7打印测试记录。
另外，系统在运行时还提供帮助菜单，使用户能方便地使用系统。
权利要求1.一种多功能标准源自动测试系统，包括GPIB总线和带有GPIB接口的可程控仪器，其特征在于多功能标准源自动测试系统由GPIB控制器(1)、多产品校准器(2)、八位半数字多用表(3)、可程控多路开关(4)、被检数字多用表(5)、被检可程控多功能标准源(6)和打印机(7)组成；GPIB测试总线分别连接GPIB控制器(1)、多产品校准器(2)、八位半数字多用表(3)、可程控多路开关(4)、被检数字多用表(5)和被检可程控多功能标准源(6)，被检数字多用表(5)通过可程控多路开关(4)与多产品校准器(2)连接，被检可程控多功能标准源(6)通过可程控多路开关(4)与八位半数字多用表(3)连接，GPIB控制器(1)又连接打印机(7)。
2.根据权利要求1所述的多功能标准源自动测试系统，其特征在于所述的GPIB控制器(1)由PC机与PCI GPIB总线控制接口板组成，在PC机上设有运行的系统软件。
3.根据权利要求1或2所述的多功能标准源自动测试系统，其特征在于PCI GPIB总线采用支持Win9x、Win2000/XP操作系统的PCI总线；可程控多路开关(4)配备不同的继电器插卡，还配备二块40通道高灵敏度卡，继电器触点为单刀双掷型接触电势小于5μV，触点寿命1×106，可程控多路开关(4)配备GPIB接口。
4.根据权利要求3所述的多功能标准源自动测试系统，其特征在于可程控多路开关(4)与切换多台被检数字多用表(5)联接；另一台可程控多路开关(4)与切换多个标准电阻联接。
专利摘要本实用新型为一种多功能标准源自动测试系统，包括GPIB总线和带有GPIB接口的可程控仪器，其特征在于多功能标准源自动测试系统由GPIB控制器、多产品校准器、八位半数字多用表、可程控多路开关、被检数字多用表、被检可程控多功能标准源和打印机组成。本实用新型是一种基于GPIB总线的自动测试系统，能快速、准确地对数字多用表和多功能标准源自动测试，使电量仪器仪表的量值测量传递准确可靠，极大地提高了测试效率和测试质量，本系统无论在计量部门、生产厂家、科研部门都可以应用，有显著的社会效益。
文档编号G01R31/40GK2773711SQ20042011058
公开日2006年4月19日 申请日期2004年12月2日 优先权日2004年12月2日
发明者余子健, 史淑娟, 董亚峰, 张银福, 施秀明, 朱亚宜 申请人:上海浩顺科技有限公司