[发明专利]一种电学量自动校准系统及其校准方法

说明书

技术领域

本发明属于电磁学计量技术领域。

背景技术

随着科学技术高度的发展，武器系统的复杂程度越来越高，为了满足现代化武器系统在研制、设计、生产以及维护过程中的保障需求，大量采用军用自动测试系统（ATS）作为相应的检测维护手段，为武器系统的可靠运行提供必要保证，其系统的性能指标必须由计量校准保证。

由于军用测试设备多采用自动化测试和控制技术，在电学参数的计量校准中，目前一般采用以下两种校准方法和方式：

（1）分散式通用测量标准

利用通用测量标准（如多功能校准源、示波器校准源、兆欧表检定装置等），需建立多参数的测量标准装置，成本高，费效比低，而且采用人工校准的手段，依次将各校准点、校准通道打开与关闭，测量电学参数特性并记录数据，计量保障时存在以下问题：

a）通用测量标准与被测设备之间缺乏必要的通信“握手”信号端口，信号的协调和控制难，无法实现自动化校准；

b）某些武器系统的计量保障需求和基本原理相似，计量校准参数相同，采取传统分型号的计量保障模式,不仅浪费大量人力物力,而且计量保障资源存在较大冗余和浪费，没有进行资源优化配置，建标成本高，工作效率低下；

c）计量校准结果不仅包含测试数据和不确定度评估，还包含生产厂家、型号、唯一性编号、委托对象、检测用设备本身信息、被测设备的均匀性和稳定性数据等。采用通用测量标准进行计量校准时，特别时大型自动化测试系统，计量数据量大，人工处理难度大，差错率高；

d）计量设备众多，不利于靠前计量保障。

（2）程控仪器组建的计量检定系统

利用程控仪器组建的计量检定系统，能够实现自动计量检定，检定效率高，但没有统一标准和设计框架，没有针对计量对象柔性设计，不能实现按需分配计量资源，计量资源冗余浪费严重，建标成本高，技术支持力度不大，未能实现计量保障设备的模块化、通用化和系列化，且不利于靠前计量保障。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电学量自动校准系统及其校准方法，自动化校准系统具有体积小、重量轻、成本低、操作简单、功能强大、标准化通用化程度高、可扩展强等优点，实现了硬件资源可柔性组合和配置、校准功能可按需升级和扩展，达到“一机多能、一机多用”的平台化校准思想；自动校准系统解决了校准过程中大量原始数据的记录、处理、分类、报表以及报告、证书的智能化处理问题，节约了大量的校准时间，大大提高了计量校准效率。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种电学量自动校准系统，其特征在于主要由计算机、AD/DA模块、定时器/计数器模块、信号分配模块、信号调理模块、信号转接模块、系统溯源计量接口模块、设备计量接口模块、系统电源模块组成，系统溯源计量接口模块和设备计量接口模块为数据采集模块，系统溯源计量接口模块和设备计量接口模块依次通过信号转换模块和信号分配模块与计算机连接，信号转接模块和信号分配模块之间设有信号调理模块，信号分配模块与计算机之间并列设有AD/DA模块和定时器/计数器模块，所述AD/DA模块、定时器/计数器模块、信号分配模块、信号调理模块、信号转接模块、系统溯源计量接口模块、设备计量接口模块分别与系统电源模块连接。

对上述结构作进一步说明，所述信号调理模块分为输入信号调理模块和输出信号调理模块，输入信号调理模块和输出信号调理模块并列设于信号转接模块和信号分配模块之间。

对上述结构作进一步说明，还包括通用测量标准模块，所述通用测量标准模块把信号转换模块与计算机连接。

对上述结构作进一步说明，所述计算机内存储有设备操作系统，所述设备操作系统主要由自检子系统、标定子系统、设备计量子系统、溯源子系统和数据、证书或报告处理子系统5部分组成；

自检子系统：调用AD/DA等模块和通用测量标准模块，模拟生成校准系统自身的激励信号，用于自身基本性能检测，确定各个检测通道的战术技术指标和功能正常与否；

标定子系统：调用标准信号源，经由信号适配、隔离通道提供标准信号，用于标定自身测量准确度；

设备计量子系统：校准系统一方面通过主控计算机，控制数据采集模块和模拟激励信号源，为被检设备提供各种模拟条件信号，通过信号转换模块和系统接口适配器的转换，输出到被检设备中，校准被检设备的测量准确度；另一方面通过主控计算机控制，将被检设备的输出信号输入到校准系统，校准被检设备的输出信号准确度；