頻率計類(lèi)儀器自動(dòng)校準系統中測試界面的設計

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　　通用儀器綜合校準系統是采用VXI總線(xiàn)的虛擬儀器技術(shù)可對頻率計、電子電壓表、高頻、低頻、脈沖和函數信號發(fā)生器共六大類(lèi)儀器實(shí)現自動(dòng)校準另外各模塊還可單獨作為標準儀器對被校儀器進(jìn)行維修與測試。它具有自動(dòng)化程度高、通用性與開(kāi)放性強、測試準確度與可靠性高、電磁兼容性與可維護性好以及擴展能力強等主要特點(diǎn)由于系統設計過(guò)程中涉及到的問(wèn)題較多，因此這里僅圍繞測試界面設計的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行探討。

一、關(guān)于校準系統

　　1．系統組成與校準內容
　　該系統的主要組成如圖1所示。

　　由圖1可見(jiàn)它由四大部分組成分別是：①VXI機箱及各儀器模塊主要作為校準時(shí)的標準儀器包括函數信號和RF信號發(fā)生器、通用計數器、數字多用表、示波器、接收機以及射頻開(kāi)關(guān)模塊：②主控計算機用于系統協(xié)調控制與數據處理：③適配器用于實(shí)現被校儀器與該系統的連接、阻抗匹配變換、信號衰減等功能同時(shí)提供穩定可靠、頻率和電壓分段可調的1mV~300V交、直流電壓。④被校的各種儀器。本校準系統具體可對六大類(lèi)儀器的58項參數進(jìn)行校準其中對頻率計類(lèi)儀器校準的參數分別是：測頻率、周期、比率、靈敏度、時(shí)間間隔以及頻率穩定度。

　　2.校準方法與校準連接
　　系統校準時(shí)所采用的主要方法是直接法和比較法兩種。例如：對測靈敏度和頻率穩定度的校準采用了直接法而測頻率、周期、時(shí)間間隔等第二校準便采用了比較法那么具體對測頻率來(lái)說(shuō)即將標準信號發(fā)生器的輸出分別由標準和被校頻率計同時(shí)進(jìn)行測量這里考慮到頻率范圍的問(wèn)題標準信號發(fā)生器是由函數信號和RF信號發(fā)生器兩個(gè)模塊組成具體連接方式如圖2所示。

　　由圖2可見(jiàn)系統在校準該參數時(shí)主要用到四個(gè)標準儀器模塊其中函數信號和RF信號發(fā)生器的輸出分別加到射頻開(kāi)關(guān)的第1組Comoo與第2組com10端然后再從開(kāi)關(guān)的01、11、12端分別加到被校頻率計，食用油品質(zhì)檢測儀而從開(kāi)關(guān)的00、10、13端則加到標準頻率計的Input1（1通道）、Input20通道〉、Input30通道）：采用這樣的接法其目的使適配器的三路輸出頻率范圍與標準頻率計的1、2、3通道對應起來(lái)在圖2中的左下方就示出了各路頻率值的范圍。

二、測試主界面

　　每一類(lèi)儀器的每一項校準內容均有一個(gè)校準的主界面這里稱(chēng)之為測試主界面。它的設計在整體上講究風(fēng)格的一致性而針對某一具體的內容來(lái)說(shuō)則遵循結構合理性、布局美觀(guān)性以及操作便捷性的原則。例如圖3所示是頻率計類(lèi)儀器中測頻率校準的測試主界面其中左上方是“標準信號源”輸出的頻率值：右上方是“標準計數器”所測得的頻率值：中間部分是依據校準方法——這里按照比較法的思路來(lái)設計：
　　①將從數據庫讀取的“參考值”和“允許誤差”顯示出來(lái)；
　　②在“實(shí)測值”處將標準頻率計采樣三次所得平均值顯示；
　　③將被校頻率計所測得的頻率值鍵入并送到“標稱(chēng)值”顯示；
　　④顯示將“實(shí)際值”與“標稱(chēng)值”按相對誤差公式計算得到的示值誤差；
　　⑤用狀態(tài)燈顯示各次測量結果超差情況，超差亮紅燈同時(shí)發(fā)出警告聲、不超差亮綠燈。
　　注意這里的校準頻率點(diǎn)也是按照檢定規程的要求設置的。最下方是各種控制按鍵當按下“開(kāi)始”鍵后該程序便能夠在人工適當的干預下自動(dòng)完成校準任務(wù)。

三、關(guān)鍵問(wèn)題及其解決

　　1.“選項”的隨機性控制
　　由于對每種儀器校準時(shí)應在不同的頻率點(diǎn)上進(jìn)行校準而這些頻率點(diǎn)是按照檢定規程的要求設定并存放在數據庫中但實(shí)際工作中常常要對這些校準點(diǎn)作適當的取舍。這里實(shí)現的方法是：當從數據庫中讀取校準點(diǎn)及其允許誤差并分別存入數組xiaozhuer11、mcha1中然后再分別將這兩個(gè)數組中的數據分別送到測試面板上的“參考值”和“允許誤差”控件最后由鼠標點(diǎn)取相應“狀態(tài)”（變量設為zt）選擇控件然后操作并確認具體的控制程序如下：

　　2.“取消”時(shí)的數據處理
　　在每個(gè)參數校準的主界面上均設置了“取消”按鈕用以實(shí)現參數校準時(shí)的中途退出而這時(shí)的數據將如何處理將是重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。在此有兩種情況可供選擇：
　　一是有必要將數據保存（放在“臨時(shí)文件”中）接著(zhù)進(jìn)行下一個(gè)參數的校準；二是不保存所校準的數據直接退出該參數的校準。具體的控制程序如下：

　　3．多個(gè)界面的分頁(yè)組織
　　在測試主界面上除有標稱(chēng)值、實(shí)際值、允許誤差、示值誤差外等項外還有許多校準點(diǎn)因此數據量較大為方便顯示并及時(shí)查閱這里可采用多頁(yè)顯示的方法（僅用了兩頁(yè)）具體控制程序如下：