CN101713819B - 万用表校验系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种万用表校验方法，该方法包括如下步骤：将万用表调至需要校验的档位；校准源根据所调整的档位向万用表输出模拟信号；万用表将该模拟信号转换为数字信号，并显示该数字信号表达的数值；拍摄该万用表所显示的数值；获取所拍摄图片中的数值；判断所拍摄的所有图片中的数值的平均值是否在万用表的允许误差范围内；及根据上述判断结果生成校验报告。另外，本发明还提供一种万用表校验系统。

Description

万用表校验系统及方法
技术领域
本发明涉及一种校验系统及方法，尤其涉及一种万用表校验系统及方法。
背景技术
手持式万用表已经被广泛使用，然后对手持式万用表的准确度的要求也是越来越高。因此，对万用表的校验准确度已经成为了重要的课题。
目前，由于万用表没有对外接口，对万用表的校验需要将万用表所显示的数值人工输入电脑，在校验万用表的不同档位时，需要人工手动换档换线，所有的校验点校验完毕后，需要手动记录数据，制作校验报告，浪费了大量的人力，降低了工作效率。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种万用表校验系统，可以有效地对万用表进行校验。
此外，还有必要提供一种万用表校验方法，可以有效地对万用表进行校验。
一种万用表校验系统，包括校准源及与该校准源连接的计算机，该校准源与待校验的万用表相连，该计算机连接有摄像头和机械手臂，该机械手臂用于调整该万用表所要校验的档位；该校准源用于根据所调整的档位向万用表输出模拟信号；该万用表用于将该模拟信号转换为数字信号，并显示该数字信号表达的数值；该摄像头用于拍摄该万用表所显示的数值得到图片；及该计算机用于获取所拍摄图片中的数值，判断所拍摄图片中的数值的平均值是否在所述万用表的允许误差范围内，并根据该判断结果生成校验报告。
一种万用表校验方法，该方法包括如下步骤：将万用表调至需要校验的档位；校准源根据所调整的档位向万用表输出模拟信号；万用表将该模拟信号转换为数字信号，并显示该数字信号表达的数值；拍摄该万用表所显示的数值；获取所拍摄图片中的数值；判断所拍摄的所有图片中的数值的平均值是否在万用表的允许误差范围内；及根据上述判断结果生成校验报告。
相较于现有技术，所述万用表校验系统及方法，可以由计算机全程控制万用表校验过程，提高了工作效率，节省了工作时间。
附图说明
图1是本发明万用表校验系统较佳实施例的硬件架构图。
图2是本发明万用表校验方法较佳实施例的作业流程图。
图3是图2中S30计算机获取图片中数值的较佳实施例的流程图。
图4是图3中S300摄像头所拍摄的第一张图片。
图5是图3中S304摄像头所拍摄的第二张图片。
图6是图3中S306利用差影法所获得的新图片的示意图。
图7是图3中S308获取新图片中八段码字符的M段的顶点坐标的示意图。
图8是真值表示意图。
具体实施方式
如图1所示，是本发明万用表校验系统较佳实施例的硬件架构图。该系统包括：万用表1、校准源2、测量控制箱3、计算机4、摄像头5及机械手臂6。
所述万用表1和校准源2均包括多个档位，该档位如交流电压档。其中，万用表1的档位与校准源2的档位相互对应，且对应的档位通过所述测量控制箱3的一个开关相连，例如，万用表1的交流电压档通过该测量控制箱3的一个开关与校准源2的交流电压档相连。
校准源2和测量控制箱3分别通过RS232接口连接于计算机4。当所述测量控制箱3的开关闭合时，该测量控制箱3会发送信号给计算机4，通知该计算机4所述开关已闭合。计算机4在接收到该信号后，发送命令给校准源2，使得该校准源2发送一个模拟信号至万用表1。本实施例中的模拟信号可以为电压信号或者电流信号。所述万用表1还用于将该模拟信号转换成数字信号，并显示该数字信号所表达的数值。
在本实施例中，所述摄像头5既可通过usb接口连接于计算机4，也可内置于该计算机4中。该摄像头5用于拍摄所述万用表1所显示的数值，具体而言，该摄像头5每隔一段时间t拍摄一次，在本较佳实施例中，t＝200ms。计算机4用于对摄像头5所拍摄的图片进行分析，得到一个校验结果，并根据该校验结果生成校验报告。另外，该计算机4通过RS232接口与机械手臂6相连，其用于控制该机械手臂6调整万用表1的档位。
如图2所示，是本发明万用表校验方法较佳实施例的作业流程图。
步骤S20，机械手臂6将万用表1的档位调整到所要校验的档位。
步骤S22，测量控制箱3根据所要校验的档位闭合相应的开关。例如，于步骤S20中，若机械手臂6将万用表1的档位调整到交流电压档，则测量控制箱3闭合连接万用表1的交流电压档与校准源2的交流电压档的开关。
步骤S24，在开关闭合后，所述校准源2发送一个模拟信号给万用表1。在本实施例中，该模拟信号可以为电压信号或电流信号。例如，若于步骤S22中闭合了测量控制箱3连接所述交流电压档的开关，则所述模拟信号为电压信号。
步骤S26，所述万用表1接收到该模拟信号后，将该模拟信号转换为数字信号，并显示该数字信号所表达的数值。
步骤S28，摄像头5拍摄所述万用表1所显示的数值。本实施例中，该摄像头5每隔200ms拍摄一次万用表1所显示的数值，共拍摄十次。
步骤S30，计算机4获取所拍摄图片中的数值。
步骤S32，该计算机4判断所述数值的平均值是否在所述万用表1的允许误差范围内。若所述平均值不在万用表1的允许误差范围内，则于步骤S34提示万用表1出错，即校验结果为万用表1超差，然后进入步骤S38。其中，所述平均值是指将摄像头5拍摄的所有图片中的数值进行相加，然后除以图片的个数所得到的值。例如，若摄像头5共拍摄了10张图片，则所述平均值等于该10张图片所显示的数值之和除以10。
步骤S36，当所述平均值在所述万用表1的允许误差范围内时，所述校验结果为万用表1通过校验，计算机4判断该万用表1需要校验的档位是否都已经校验完毕。若所述万用表1存在需要校验的档位没有校验，则转至步骤S20。若所述万用表1需要校验的档位都已经校验完毕，进入步骤S38。
步骤S38，计算机4根据校验结果生成校验报告。
如图3所示，是计算机4获取图片中数值的较佳实施例的流程图。
步骤S300，摄像头5拍摄万用表1当前所显示的数值作为第一张图片。如图4所示，该第一张图片显示的是0.2，即万用表1所显示的数值为0.2。
步骤S302，校准源2根据计算机4所发送的命令重新输出另一个模拟信号给万用表1，万用表1将该模拟信号转换成数字信号，并显示该数字信号所表达的数值。
步骤S304，摄像头5拍摄万用表1于步骤S302中所显示的数值，得到第二张图片。如图5所示，该第二张图片显示的是8.21，即万用表1所显示的数值为8.21。
步骤S306，计算机4利用差影法得到一张新图片。该差影法是指将第一张图片与第二张图片所显示的图像相减，所得到的结果图像即为所述新图片。例如，将图5与图4中的两张图片所显示的图像相减得到图6所示的新图片。在本实施例中，无论是第一张图片、第二张图片，还是新图片，组成每个数值的字符均由八段组成，即均为八段码字符。
步骤S308，计算机4获取该新图片中组成每个八段码字符的段的顶点坐标。如图7所示，新图片中显示的是八段码字符8，本实施例以该八段码字符8中的M段的顶点坐标为例进行说明，若以该新图片中左上角的点O为原点作平面坐标系，组成M段的矩形ABCD的四个顶点坐标为：A(x1，y2)，B(x2，y2)，C(x1，y1)，D(x2，y1)。
步骤S310，利用所获取的顶点坐标在第一张图片及第二张图片上寻找该八段码字符中各段所对应的位置。例如在图5中所述的第二张图片中寻找到该M段所对应的位置。
步骤S312，计算八段码字符中组成各段的所有像素点的平均亮度Fi，例如，若以i表示八段码字符的段，i取值为1至8，M段可以定义为第一段，即i＝1，则F1表示该M段内所有像素点的平均亮度。
步骤S314，计算参考区域的亮度平均值Fr。该参考区域是指图片中除去所有八段码字符的区域。
步骤S316，判断|Fi-Fr|是否大于一个阀值。该阀值可自行设定，本较佳实施例中该阀值为125阶。当所述|Fi-Fr|大于该阀值时，进入步骤S318；当|Fi-Fr|不大于该阀值时，进入步骤S320。
步骤S318，确定该段的状态为亮态，例如，F1为M段的平均亮度，当|F1-Fr|大于所述阀值时，该M段被确认为亮态。
步骤S320，确定该段的状态为暗态。
步骤S322，根据各段的明暗状态利用真值表得到各图片中的数值，所述真值表如图8所示。该各图片包括第一张图片和第二张图片。
本实施例中，图8所示的“1”代表亮态，“0”代表暗态。
需要指出的是，上述步骤中所拍摄的两张图片中的数值，利用差影法所得到的新图片中至少要有一个字符为8，以精确的定位每个八段码字符。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种万用表校验系统，包括校准源及与该校准源连接的计算机，该校准源与待校验的万用表相连，该计算机连接有摄像头和机械手臂，其特征在于：
该机械手臂用于调整该万用表所要校验的档位；
该校准源用于根据所调整的档位向万用表输出模拟信号；
该万用表用于将该模拟信号转换为数字信号，并显示该数字信号表达的数值；
该摄像头用于拍摄该万用表所显示的数值得到图片；及
该计算机用于利用差影法将所述摄像头拍摄的图片相减得到一张新图片，获取该新图片中组成每个八段码字符的段的顶点坐标，并利用所述顶点坐标在所拍摄的图片上寻找到该八段码字符中各段所对应的位置；计算所拍摄的图片中八段码字符中组成各段的平均亮度Fi，并计算出参考区域的平均亮度Fr；当|Fi-Fr|大于一个设定的阀值时，判断该段为亮态，当|Fi-Fr|不大于所述阀值时，判断该段为暗态；及根据八段码字符中各段的明暗状态利用真值表得到各图片中的数值，判断所拍摄图片中的数值的平均值是否在所述万用表的允许误差范围内，并根据该判断结果生成校验报告。
2.如权利要求1所述的万用表校验系统，其特征在于，所述平均值是将拍摄的所有图片中的数值进行相加后，除以图片的个数所得到的值。
3.如权利要求1所述的万用表校验系统，其特征在于，该系统还包括一个测量控制箱，通过RS232接口连接于所述计算机，该测量控制箱包括多个开关，每个开关分别用于连接校准源和万用表相对应的档位，及当所述测量控制箱的开关闭合时，该测量控制箱用于发送信号给所述计算机，通知该计算机所述开关已闭合，该计算机在接收到该信号后，发送命令给校准源。
4.如权利要求1所述的万用表校验系统，其特征在于，所述新图片中至少有一个字符是8。
5.如权利要求1所述的万用表校验系统，其特征在于，所述参考区域为图片中除去所有八段码字符的区域。
6.一种基于权利要求1所述校验系统的万用表校验方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
将万用表调至需要校验的档位；
校准源根据所调整的档位向万用表输出模拟信号；
万用表将该模拟信号转换为数字信号，并显示该数字信号表达的数值；
拍摄该万用表所显示的数值；
利用差影法将所述摄像头拍摄的图片相减得到一张新图片，获取该新图片中组成每个八段码字符的段的顶点坐标，并利用所述顶点坐标在所拍摄的图片上寻找到该八段码字符中各段所对应的位置；
计算所拍摄的图片中八段码字符中组成各段的平均亮度Fi，并计算出参考区域的平均亮度Fr；
当|Fi-Fr|大于一个设定的阀值时，判断该段为亮态，当Fi-Fr|不大于所述阀值时，判断该段为暗态；
根据八段码字符中各段的明暗状态利用真值表得到各图片中的数值；
判断所拍摄的所有图片中的数值的平均值是否在万用表的允许误差范围内；及
根据上述判断结果生成校验报告。
7.如权利要求6所述的万用表校验方法，其特征在于，所述步骤根据判断结果产生校验报告包括：
当所拍摄的所有图片中的数值的平均值在万用表的允许误差范围内时，确定该万用表通过校验；或
当所拍摄的所有图片中的数值的平均值不在万用表的允许误差范围内时，确定该万用表超差。
8.如权利要求6所述的万用表校验方法，其特征在于，所述平均值是将拍摄的所有图片中的数值进行相加后，除以图片的个数所得到的值。
9.如权利要求6所述的万用表校验方法，其特征在于，所述新图片中至少有一个字符是8。
10.如权利要求6所述的万用表校验方法，其特征在于，所述参考区域为图片中除去所有八段码字符的区域。
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