专利名称：数字式交直流测试仪的校准系统及方法
技术领域：
本发明涉及测试计量技术领域，尤其涉及一种数字式交直流测试仪的校 准系统及方法。
背景技术：
在电力系统中应用大量的数字式交直流测试仪，对这些测试仪本身的校 准是保证应用这些仪器准确测量的前提。
目前主要采用人工校准的方式，例如，在校准JB202C (郑州三晖电气有 限公司生产的交直流仪表检测装置)时，采用的是将JB202C和COM3000 (德 国ZERA公司生产的三相交流标准仪表)连接，然后人工去控制JB202C的输 出，再分别去读取JB202C的电量和COM3000的电量，最终人工计算出误差， 人工判断得出校准结果。由于COM3000只是一个交流标准仪表，所以测量直 流还要把COM3000拆下来换成1281数表再测量，经常是一个标准设备要分 布进行多次测量，每次采用不同的标准，要重新接线，工作复杂。
再例如在校准MDP303-1(郑州三晖电气有限公司生产的交直流仪器)时， 采用的是将MDP303-1、 COM3000、 DZ603 (交流电源)连接，然后人工去控 制DZ603输出，再分别去读取MDP303-1的电量和COM3000的电量，最终 人工计算出误差，获得校准结果。
现有的人工校准数字式交直流测试仪的方法存在误差大、效率低的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种数字式交直流测试仪的校准系统及方法，以 解决现有技术人工校准存在的误差大、效率低的问题。
为此，本发明实施例釆用如下技术方案
一种数字式交直流测试仪的校准系统，包括数字式交直流测试仪、与数 字式交直流测试仪连接的标准测量设备，还包括与标准测量设备连接的通讯
切换设备，以及与数字式交直流测试仪^通讯切换设备连接的计算机；所述 标准测量设备，用于测f,巧还数字式交直流测试仪，读出第一组电参量；所 述通讯切换设备，用于从所述标准测量设备获取第一组电参量；所述计算机, 用于从所述通讯切换设备获取第一组电参量，同时，从数字式交直流测试仪 读取第二组电参量，并负责比较第一组电参量和第二组电参量，计算出误差, 得出数字式交直流观'J试仪的校准结果。
还包括与所述数字式交直流测试仪连接的电源设备，该电源设备用于向 数字式交直流测试仪提供交直流电源。
所述标准测量设备包括三相交流标准设备和单相交直流标准设备，其中， 三相交流标准设备用于测量数字式交直流测试仪的交流电参量，单相交直流 标准设备用于测量数字式交直流测试仪的交流电参量，并弥补三相交流标准 设备交流量限和准确度。
所述通讯切换i殳备与单相交直流标准i殳备通过并口通讯、与三相交流标 准设备、电源设备以及计算机通过串口通讯；所述计算机与数字式交直流测 试仪通过串口通讯。
所述通讯切换设备包括继电器仪器通讯控制芯片。
一种数字式交直流测试仪的校准方法，所述数字式交直流测试仪与计算 机连接，并且，所述计算机与连接于数字式交直流测试仪的标准测量设备通 信，该方法包括计算机获取所述标准测量设备测试所述数字式交直流测试 仪得出的第一组电参量，同时，读取数字式交直流测试仪的第二组电参量； 所述计算机对所述第一组电参量和第二组电参量进行比较，计算出误差，得 出校准结果。
还包括向所述数字式交直流测试仪外加三相交流精密测试电源以及单 相直流精密测试电源。
所述电参量包括电压、电流、功率、相位，或/和，频率。
还包括通过所述计算机控制所述数字式交直流测试仪的校准参数，包
括，设置电压或/和电流档位。
所述标准测量设备包括三相交流标准设备和单相交直流标准设备，其中， 三相交流标准设备用于测量数字式交直流测试仪的交流电参量，单相交直流 标准设备用于测量数字式交直流测试仪的交直流电参量，并弥补三相交流标 准设备交流量限和准确度。
可见，本发明提供的自动校准数字式交直流测试仪的方案，只要一次接 线，切换过程由计算机自动控制完成，实现了校准过程的自动化，并且，校 准结果由计算机自动处理，自动对数据进行化整，减少了人工操作和计算的误差。
图1为本发明数字式交直流测试仪的校准系统示意图； 图2为本发明实施例数字式交直流测试仪的校准系统示意图； 图3为本发明数字式交直流测试仪的校准方法流程图； 图4为本发明方法实施例一流程图； 图5为本发明方法实施例二流程图。
具体实施例方式
本领域技术人员都了解，大部分数字式交直流测试仪标准设备都具有与 计算机通信并自动控制的功能，新出厂的标准设备基本都具有了自动控制的 功能，随着科学技术的发展，标准设备的自动控制水平越来越普及，但目前 对这些标准设备进行校准的工作还没有充分利用自动控制的功能，还没有把 各种自动化设备进行整合。原因在于，这些设备都来自不同厂家，计算机通 信协议各不相同，电气特性也不尽相同，尤其标准设备更是种类繁多，不仅 各个厂家不同，而且同一个厂家也有不同型号的产品，甚至同一型号的产品， 由于产品改进等原因，也可能不同。
本发明就是将各种数字式交直流测试仪进行整合，将各种设备的通信协 议集成到计算机中，由计算机进行自动控制，完成校准工作。
参见图1，为本发明数字式交直流测试仪的校准系统示意图，该系统包括
待校准的数字式交直流测试仪101 (待校准设备)、三相交流标准设备102、 单相交流标准设备103、通信切换设备104以及计算机105,另外，还可以包 括电源设备106。其中，三相交流标准设备102与单相交直流标准设备103统 称为标准测量设备。
对于本发明提供的系统，包括测试仪表工作模式和测试装置工作模式， 二者区别在于，测试装置工作模式下，系统可不包括电源设备106,系统使用 it字式交直流测试4义101内部自带的测试电源，对于测试4义表工作才莫式，系 统需要包括电源设备106,通过电源设备106为系统校准供电。
下面以测试仪表工作模式对图1所示系统进行详细描述。
从图1可知，数字式交直流测试仪101 —端连接于电源设备106，由电源 设备106为数字式交直流测试仪101的校准提供电源，具体地，包括提供交 流电源电流、直流大电压、直流小电压、直流大电流以及直流小电流，凄t字 式交直流测试仪101另一端与计算机105连接，由计算机105控制校准的启 动与结束。在实际应用中，数字式交直流测试仪101可包含各种厂家生产的 测试仪，例如CL317以及MDP303-1等。
三相交流标准设备102—端连接于电源设备106,主要用来测量交流电压、 电流、功率、相位以及频率，三相交流标准i殳备102的另一端连"^妄于通信切 换设备104，将测试结果发送由通信切换设备104传送给计算机105。在实际 应用中，三相交流标准设备102可采用各种厂家生产的标准仪器，例如 COM3000等。
单相交直流标准设备103 —端连接于电源设备106，主要用来测量交流、 直流以及电阻，其中交流部分主要是弥补三相交流标准设备102量限和准确 度的不足，单项交直流标准设备103的另一端连接于通信切换设备104，将测 量结果由通信切换设备104发送给计算机105。在实际应用中，单相交直流标 准设备103可采用各种厂家生产的标准仪器，例如8508A等。通信切换设备104是系统的主要控制模块，主要负责将计算机105的发 出的指令传送给电源设备106、三相交流标准设备102以及单相交直流标准设 备103，并把三相交流标准设备102和单相交直流标准设备103的测量结果发 送给计算机105。在实际应用中，通信切换设备104可由继电器以及其他具有 通信控制功能的芯片组成。
计算机105是整个系统的用户操作窗口，按照用户指令启动或结束对数 字式交直流测试仪101的校准过程，并且，对通信切换设备104返回的测量 结果进行计算，获得最终的数字式交直流测试仪IOI的校准结果。
下面介绍数字式交直流测试仪的校准系统的 一个具体实施例。
参见图2,为该实施例示意图。整个系统包括被校仪表201 、被校装置202 、 切换模块203、主控制模块204、三相交流精密测试电源205、单相直流精密 测试电源206、 COM3000设备207、 8508A设备208以及PC机209。
其中，被校仪表201是指系统处于测试仪表工作模式下的被校准的数字 式交直流测试仪，而被校装置202是指系统处于测试装置工作模式下的被校 准的数字式交直流测试仪，在测试装置工作;漠式下，三相交流精密测试电源 205、单相直流精密测试电源206可省略。切换模块203和主控制模块204共 同完成图1中通信切换设备104的功能。
图2中示出的"t/"表示电压，"/"表示电流，主控制模块204与8508A 设备通过并口通信，优选地以正EE488协议通信，主控制模块204与切换模 块203、三相交流精密测试电源205、单相直流精密测试电源206以及PC机 209都通过串口通信，例如以RS232协议通信，此外，PC机209与被校仪表 201或与被校装置202也通过串口通信，例如以RS232协议通信。
图2所示系统的工作过程是由PC机209启动对被校仪表201或被校装 置202的校准过程，并读出被校仪表201或被校装置202的各种电参量，同 时，主控制模块204读出标准测量设备(COM3000设备207和8508A设备 208 )测量被校仪表201或被校装置202的各种电参量，并将这些电参量上传 给PC机209; PC机将从纟皮校仪表201或#1校装置202读取的数据与从主控 制模块204获取的数据进行比较、处理，计算出被校仪表201或被校装置202
的误差情况，得出校准结果。
可见，本发明提供的校准系统有效利用了数字式交直流测试仪与计算机 通信并自动控制的功能，通过计算机控制校准的整个过程，并由计算机读取 被校仪表的电参量以及标准设备的电参量，并由计算机比较两组数据得出校 准结果，避免了手工校准存在的效率低下、误差大的问题。
与上述系统相对应，本发明还提供一种数字式交直流测试仪的校准方法，
参见图3，为该方法流程图，包括
S301:计算机获取所述标准测量设备测试所述数字式交直流测试仪得出 的第一组电参量，同时，读取数字式交直流测试仪的第二组电参量；
S302:计算机对所述第一组电参量和第二组电参量进行比较，计算出误 差，得出校准结果。
其中，第一组电参量和第二组电参量包括但不限于电压、电流、功率、 相位和频率。
优选地，该方法还包括向所述数字式交直流测试仪外加三相交流精密 测试电源以及单相直流精密测试电源。
另外，该方法还可包括通过所述计算才几控制所述数字式交直流测试4义 的校准参数，包括，设置电压或/和电流档位。
其中，所述标准测量设备包括三相交流标准设备和单相交直流标准设备， 其中，三相交流标准设备用于测量数字式交直流测试仪的交直流电参量，单 相交直流标准设备用于测量数字式交直流测试4义的交流电参量，并弥补三相 交流标准设备交流量限和准确度。
下面分别就测试仪表工作模式下和测试装置工作模式下的方法进行说明。
方法实施例一测试仪表工作模式下的数字式交直流测试仪的校准方法。 参见图4，为方法实施例一流程图，包括 S401:启动才交准；
S402:寻找测试点，如果找到测试点，执行S403，否则，执行S415;
S403:判断测试点设置是否合理，如果设置合理，则执行S404,否则执 行S415;
S404:判断测试模式、标准是否与当前相同，若是，执行S405,否则， 执行S415;
S405:判断设置的接线电压、电流与当前电源是否相同，若是，执行S406, 否则，执行S407;
S406:软加电(设置相位频率)，稳定8秒；然后执行S410
S407:降电并稳定5秒；
S408:设置被校仪表接线方式、电压电流档位；
S409:硬加电(设置接线电压、电流、相位和频率)，稳定10秒；
S410:读取标准测量设备的第一组电参量；
S411:读取被校仪表的第二组电参量是否成功，若是，执行S412，否则， 执行S415;
S412:对第一组电参量和第二组电参量进行比较、计算和保存，得出误 差，获得校准结果；
S413:是否单点循环？若是，执行S414，否则，返回才丸行S402;
S414:等待2秒，然后返回执行S411;
S415:退出。
方法实施例二测试装置工作模式下的数字式交直流测试仪的校准方法。 参见图5，为方法实施例二流程图，包括 S501:启动才交准；
S502:寻找测试点，如果找到测试点，执行S503,否则，执行S514;
S503:判断测试点设置是否合理，如果设置合理，则执行S504，否则执 行S514;
S504:判断测试模式、标准是否与当前相同，若是，执行S505，否则， 执行S514;
S505:通知标准测量设备即将进行设置的接线、电压、电流参数值； S506:降电并稳定5秒；
S507:设置^皮校装置接线方式、电压电流档位；
S508:硬加电(设置接线电压、电流、相位和频率)，稳定10秒；
S509.'读取标准测量设备的第一组电参量；
S510:读取被校装置的第二组电参量是否成功，若是，执行S511,否贝'J, 执行S514;
S511:对第一组电参量和第二组电参量进行比较、计算和保存，得出误 差，获得校准结果；
S512:是否单点循环？若是，执行S513,否则，返回执行S502;
S513:等待2秒，然后返回执行S510;
S514:退出。
本发明提供的自动校准数字式交直流测试仪的方案，只要一次接线，切 换过程由计算机自动控制完成，实现了校准过程的自动化，并且，校准结果 由计算机自动处理，自动对数据进行化整，减少了人工操作和计算的误差， 进一步，还可通过计算机自动判断是否满足校准的要求，还可自动创建校准 证书。
本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例的方法的过程可以通过 程序指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于可读取存储介质中，该 程序在执行时执行上述方法中的对应步骤。所述的存储介质可以如 ROM/RAM、磁碟、光盘等。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普 通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润 饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1、一种数字式交直流测试仪的校准系统，包括数字式交直流测试仪、与数字式交直流测试仪连接的标准测量设备，其特征在于，还包括与标准测量设备连接的通讯切换设备，以及与数字式交直流测试仪和通讯切换设备连接的计算机；所述标准测量设备，用于测量所述数字式交直流测试仪，读出第一组电参量；所述通讯切换设备，用于从所述标准测量设备获取第一组电参量；所述计算机，用于从所述通讯切换设备获取第一组电参量，同时，从数字式交直流测试仪读取第二组电参量，并负责比较第一组电参量和第二组电参量，计算出误差，得出数字式交直流测试仪的校准结果。
2、 根据权利要求l所述系统,其特征在于，还包括与所述数字式交直流 测试仪连接的电源设备，该电源设备用于向数字式交直流测试仪提供交直流 电源。
3、 根据权利要求1或2所述系统，其特征在于，所述标准测量设备包括 三相交流标准设备和单相交直流标准设备，其中，三相交流标准设备用于测 量数字式交直流测试仪的交流电参量，单相交直流标准设备用于测量数字式 交直流测试仪的交流电参量，并弥补三相交流标准设备交流量限和准确度。
4、 根据权利要求3所述系统，其特征在于，所述通讯切换设备与单相交 直流标准设备通过并口通讯、与三相交流标准设备、电源设备以及计算机通 过串口通讯；所述计算机与数字式交直流测试仪通过串口通讯。
5、 根据权利要求l所述系统，其特征在于，所述通讯切换设备包括继电 器仪器通讯控制芯片。
6、 一种数字式交直流测试仪的校准方法，其特征在于，所述数字式交直 流测试仪与计算机连接，并且，所述计算机与连接于数字式交直流测试仪的 标准测量设备通信，该方法包括计算机获取所述标准测量设备测试所述数字式交直流测试仪得出的第一 组电参量，同时，读取数字式交直流测试仪的第二组电参量；所述计算机对所述第 一组电参量和第二组电参量进行比较，计算出误差, 得出校准结果。
7、 根据权利要求6所述方法，其特征在于，还包括 向所述数字式交直流测试仪外加三相交流精密测试电源以及单相直流精密测试电源。
8、 根据权利要求6所述方法，其特征在于，所述电参量包括电压、电流、 功率、相位，或/和，频率。
9、 根据权利要求6所述方法，其特征在于，还包括 通过所述计算机控制所述数字式交直流测试仪的校准参数，包括，设置电压或/和电流档位。
10、 根据权利要求6至9任一项所述方法，其特征在于，所述标准测量 设备包括三相交流标准设备和单相交直流标准设备，其中，三相交流标准设 备用于测量数字式交直流测试仪的交流电参量，单相交直鴻标准设备用于测 量数字式交直流测试仪的交直流电参量，并弥补三相交流标准设备交流量限 和准确度。
全文摘要
本发明公开了一种数字式交直流测试仪的校准系统及方法，其中的系统包括数字式交直流测试仪、标准测量设备，还包括通讯切换设备以及计算机；所述标准测量设备，用于测量所述数字式交直流测试仪，读出第一组电参量；所述通讯切换设备，用于从所述标准测量设备获取第一组电参量；所述计算机，用于从所述通讯切换设备获取第一组电参量，同时，从数字式交直流测试仪读取第二组电参量，并负责比较第一组电参量和第二组电参量，计算出误差，得出数字式交直流测试仪的校准结果。本发明可避免手工校准存在的误差大、效率低的问题。
文档编号G01R35/00GK101387696SQ200810176518
公开日2009年3月18日 申请日期2008年11月7日 优先权日2008年11月7日
发明者余义宙, 铎 赵, 陈卓娅 申请人:河南电力试验研究院