電測(cè)儀器儀表自校準(zhǔn)方法研究

賀凱 劉興斌

摘要：科技在不斷的發(fā)展，社會(huì)在不斷的進(jìn)步，電測(cè)儀器的自校準(zhǔn)對(duì)于保證儀表正常工作有著重要的意義，所以需要加強(qiáng)工作的重視，加強(qiáng)方法的研究與摸索，文章將針對(duì)這一方面的內(nèi)容展開(kāi)論述，詳細(xì)的分析了現(xiàn)代化電測(cè)儀器儀表的自校準(zhǔn)方式，同時(shí)對(duì)技術(shù)操作應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中需要注意的幾點(diǎn)問(wèn)題和需要重點(diǎn)加強(qiáng)改進(jìn)的部位進(jìn)行了細(xì)致的研究，旨在不斷促進(jìn)電測(cè)儀器校準(zhǔn)準(zhǔn)確性的增強(qiáng)，更好的維護(hù)設(shè)備穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：電測(cè)儀器；儀表校準(zhǔn)；自校準(zhǔn)；研究分析

引言

電測(cè)儀器儀表在當(dāng)今社會(huì)中扮演著十分重要的地位，顧名思義，電測(cè)儀器就是一類電磁的測(cè)量設(shè)備，例如，測(cè)量電磁場(chǎng)，測(cè)量電容量、電阻力、電流、電壓等等。電測(cè)儀器可以維持設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定電流，從而影響到整個(gè)系統(tǒng)裝置的正確運(yùn)行，并且對(duì)電場(chǎng)中的數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確地控制。所以，電測(cè)儀器儀表是整個(gè)機(jī)器設(shè)備運(yùn)行中的中流砥柱。電測(cè)儀器的自校準(zhǔn)，更加簡(jiǎn)單方便的對(duì)設(shè)備進(jìn)行了檢查，如果使用人工校準(zhǔn)，還得進(jìn)行拆除設(shè)備，安裝設(shè)備等一系列繁瑣的過(guò)程，故電測(cè)儀表為我國(guó)提供了更加方便準(zhǔn)確的測(cè)量方法。

1電測(cè)儀器校準(zhǔn)的定義分析

在進(jìn)行電磁方面的科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要針對(duì)原有的電路進(jìn)行對(duì)應(yīng)的檢測(cè)，為了保證檢測(cè)的最終效果和質(zhì)量水平能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)和要求，最基礎(chǔ)的工作就是要對(duì)電測(cè)儀器設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)，保證這些儀器設(shè)備的檢測(cè)質(zhì)量。也就是說(shuō)在具體實(shí)施中，只有保證儀器具有非常良好的準(zhǔn)確性，才能夠保證數(shù)據(jù)測(cè)量的正確性，為日后相關(guān)工作的順利實(shí)施打下良好基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)查分析和研究可以看出，現(xiàn)階段電測(cè)儀器的自校準(zhǔn)工作并不復(fù)雜，也并不需要按傳統(tǒng)做法將這些設(shè)備的相關(guān)零部件進(jìn)行拆卸之后，轉(zhuǎn)送到專業(yè)的檢測(cè)單位進(jìn)行檢測(cè)。但是在現(xiàn)階段電測(cè)儀器設(shè)備實(shí)際應(yīng)用中，往往也會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題，對(duì)其本身的測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響。比如有很多大型設(shè)備具有一定的復(fù)雜性，對(duì)其進(jìn)行自校準(zhǔn)也會(huì)存在一定難度。因此，對(duì)這類設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候，相對(duì)應(yīng)的自校準(zhǔn)技術(shù)就會(huì)發(fā)揮更大的作用，也會(huì)為檢測(cè)提供便捷措施。當(dāng)前在電測(cè)儀器整體發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)用廣泛、效果良好的就是單片機(jī)。單片機(jī)為自校準(zhǔn)提供了一個(gè)良好的基礎(chǔ)，能夠最大限度避免人工校準(zhǔn)出現(xiàn)的誤差。

2電測(cè)儀器儀表自校準(zhǔn)方法研究

2.1電測(cè)儀器電壓源自校準(zhǔn)

要使用電壓源或者電流源來(lái)測(cè)量設(shè)備的精準(zhǔn)性時(shí)，一定要注意到這兩種設(shè)備的特殊性，他們很難在設(shè)備中集成，所以其測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)必須嚴(yán)格執(zhí)行參考數(shù)值，否則會(huì)難以測(cè)量其精準(zhǔn)度，在進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，需要采用電位差來(lái)進(jìn)行，這種測(cè)量方法主要是與外部參考源進(jìn)行比較，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)，所以這一過(guò)程，我們就可以理解為“自動(dòng)校準(zhǔn)”，然而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)校準(zhǔn)的目的主要是為了更加科學(xué)，更加精確地進(jìn)行校準(zhǔn)，如果沒(méi)有自動(dòng)校準(zhǔn)，那么現(xiàn)在還是人工校準(zhǔn)，當(dāng)設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，不能及時(shí)的進(jìn)行補(bǔ)償，進(jìn)而影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)做，即使發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題，也不能自行解決，還需要人工的拆卸來(lái)進(jìn)行校準(zhǔn)，無(wú)法提高系統(tǒng)的運(yùn)做速率，甚至影響到企業(yè)的資金問(wèn)題，所以，自動(dòng)校準(zhǔn)是整體系統(tǒng)的命脈所在，這種電流源電壓源的自動(dòng)校準(zhǔn)，可以通過(guò)繼電器、嵌入式電芯片以及電機(jī)等方式進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)電流源和電壓源的自動(dòng)校準(zhǔn)，確保設(shè)備和系統(tǒng)可以穩(wěn)定并且可靠的工作。

2.2電測(cè)儀器數(shù)據(jù)采集卡自校準(zhǔn)

首先在測(cè)量的過(guò)程之中需要連接上一個(gè)已知的參考標(biāo)準(zhǔn)電壓板卡之上，保證各個(gè)通道連接的順暢性，在該參考值之下，相關(guān)數(shù)值和測(cè)量的記錄將會(huì)被記載至內(nèi)存當(dāng)中。然后通過(guò)不同增益設(shè)置情況之下電壓值的讀取以及在存儲(chǔ)之中的真實(shí)數(shù)值進(jìn)行比較，最后通過(guò)計(jì)算和比較運(yùn)算，得出最佳的校準(zhǔn)系數(shù)，將此校準(zhǔn)系數(shù)存儲(chǔ)在內(nèi)存當(dāng)中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)電測(cè)儀器電路的補(bǔ)償，保證運(yùn)行的效果。在實(shí)踐操作和應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中，采用電測(cè)儀器自校準(zhǔn)的形式可以非常有效的解決設(shè)備電路板卡在不同環(huán)境和不同溫度條件之下出現(xiàn)顯著電量變化的情況，進(jìn)而從根本上提升了測(cè)量工作的精準(zhǔn)度。但是在實(shí)踐測(cè)量過(guò)程之中還需要注意的是由于采用自校準(zhǔn)方式相關(guān)參考電壓是集成在電路底部的，所以可能會(huì)存在有一定的偏差，所以在測(cè)量過(guò)程當(dāng)中還需要重視上述問(wèn)題。從本質(zhì)上而言，電測(cè)儀器測(cè)量自校準(zhǔn)系統(tǒng)的核心問(wèn)題是如何減少環(huán)境的干擾及影響，使得測(cè)量的電路參考標(biāo)準(zhǔn)盡可能的精準(zhǔn)可靠。

2.3電測(cè)儀器校準(zhǔn)的定義及自校準(zhǔn)表現(xiàn)分析

針對(duì)電測(cè)儀器的校準(zhǔn)進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，并且對(duì)自校準(zhǔn)基本表現(xiàn)進(jìn)行研究，是確保設(shè)備可以得到精準(zhǔn)測(cè)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。首先需要明確的是校準(zhǔn)的含義，校準(zhǔn)指的是在規(guī)定的條件和規(guī)定的環(huán)境之下，使用一個(gè)通用的、可靠的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)包含有參考物質(zhì)在內(nèi)的所有電測(cè)儀器誤差值進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)，校準(zhǔn)還需要將測(cè)量器所代表的量值或者指示的量值按照規(guī)定的校準(zhǔn)鏈溯源至所復(fù)現(xiàn)的量值當(dāng)中。所以，電測(cè)儀器校準(zhǔn)對(duì)于保證設(shè)備及系統(tǒng)穩(wěn)定工作有著重要的意義。其次，還需要明確的是校準(zhǔn)目的，通過(guò)電測(cè)儀器校準(zhǔn)，可以明確誤差的范圍，并且對(duì)顯示值進(jìn)行一定的修正，確保參考物質(zhì)具有特性賦值。由于電測(cè)儀器的校準(zhǔn)操作是在一定的環(huán)境和特定的條件之下進(jìn)行的過(guò)程，所以使用來(lái)確定輸出值以及已知輸入值之間的關(guān)系，是一個(gè)預(yù)定義的過(guò)程。在當(dāng)前的測(cè)量參考過(guò)程之中，電測(cè)儀器通過(guò)自校準(zhǔn)，可以準(zhǔn)確的測(cè)量出電阻值、電流、電壓以及電容等參考數(shù)值。如果相關(guān)數(shù)據(jù)和測(cè)試由外部進(jìn)行提供，則外部的參考值是經(jīng)過(guò)相關(guān)機(jī)構(gòu)和部門進(jìn)行準(zhǔn)確校準(zhǔn)和驗(yàn)證的，一般情況之下可以確保電測(cè)儀器的自校準(zhǔn)具有較高的精準(zhǔn)度，但是其便利性比較差。如果參考值由內(nèi)部進(jìn)行提供，則應(yīng)當(dāng)可以設(shè)計(jì)出較穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)，這一點(diǎn)是當(dāng)前電測(cè)儀器自校準(zhǔn)的主要難題之一。

結(jié)語(yǔ)

電測(cè)儀器包含有各種類型的電磁測(cè)量?jī)x器設(shè)備，諸如對(duì)電容的測(cè)量、電阻的感應(yīng)、電磁場(chǎng)的測(cè)量、電流電壓的測(cè)量等，通過(guò)電測(cè)儀器的使用，可以為設(shè)備的運(yùn)行和整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作提供穩(wěn)定可靠的電流。并且實(shí)時(shí)的對(duì)電場(chǎng)之中的各種數(shù)據(jù)參數(shù)精準(zhǔn)度進(jìn)行控制。綜上所述，根據(jù)對(duì)電測(cè)儀器自校準(zhǔn)的技術(shù)方式和基本操作手段進(jìn)行綜合性的分析，從實(shí)踐的角度出發(fā)對(duì)自校準(zhǔn)的南段以及操作上的難點(diǎn)進(jìn)行細(xì)致的探討，同時(shí)對(duì)技術(shù)操作應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中需要注意的幾點(diǎn)問(wèn)題和需要重點(diǎn)加強(qiáng)改進(jìn)的部位進(jìn)行了細(xì)致的研究，旨在不斷促進(jìn)電測(cè)儀器校準(zhǔn)準(zhǔn)確性的增強(qiáng)，更好的維護(hù)設(shè)備穩(wěn)定可靠的運(yùn)行?？偟亩?，自校準(zhǔn)儀表本質(zhì)上是將傳統(tǒng)的人工比對(duì)方式通過(guò)嵌入式控制系統(tǒng)和相關(guān)裝置，以電路控制的形式來(lái)進(jìn)行替代，進(jìn)而大大提升了校準(zhǔn)工作的科學(xué)性和便捷性，同時(shí)也提升了校準(zhǔn)的精準(zhǔn)程度，可以在不同環(huán)境和不同條件之下操作使用。在今后，相關(guān)自校準(zhǔn)技術(shù)也必將為儀器儀表的精準(zhǔn)操作帶來(lái)更加巨大的影響。

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（作者單位：1.生態(tài)環(huán)境部華北核與輻射安全監(jiān)督站；

2.中國(guó)核電工程有限公司）