CN110736949A - 一种数字式万用表校准方法及相关装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种数字式万用表校准方法及相关装置，该方法包括：获取校准指令；根据校准指令发射第一可见光信号；第一可见光信号用于表征待校准的功能类型和该功能类型的第一标准值；获取第一标准信号；第一标准信号是根据待校准的功能类型和该功能类型的第一标准值确定的；测量第一标准信号获得该功能类型的第一测量值；根据该功能类型的第一标准值和该功能类型的第一测量值，计算获得校准系数，校准系数用于实现对上述功能类型的校准。实施本申请的方案，能够实现数字式万用表的自动校准，提高了万用表校准过程的抗干扰性以及校准效率，提高了校准的准确性。

Description

一种数字式万用表校准方法及相关装置

技术领域

本申请涉及仪器校准技术领域，尤其涉及一种数字式万用表校准方法及相关装置。

背景技术

数字式万用表(下称万用表)，一种多用途电子测量仪表，广泛用于各大电力行业，是电力电子部门不可或缺的测量仪表。万用表在出厂前，为了保证其可靠的计量特性，都需要对万用表进行校准。主要是利用万用表测量标称值得到示值，对相应的示值进行修正校准获得修正值或者修正因子(校准系数)。

目前，常用的万用表校准方式大多数采取的是传统的人工校准方法，即需要人在校准源端手动输入校准点，然后手动操作万用表读取校准点，最后人工记录万用表的显示示值并计算校准系数。还有一些通过图像采集装置或者与电脑有线连接的方式实现万用表测量示值的自动获取以代替人工记录万用表的测量示值。

传统的人工校准方法，整个校准过程操作繁琐，工作量大，且人为输入校准点、读取并记录万用表示值都易出错。而图像采集装置获取万用表的示值成本较高，且无法自动切换校准点，通过与电脑有线连接获取万用表示值的方式容易给万用表引入干扰导致测量不准确。

发明内容

本申请实施例公开了一种数字式万用表校准方法及相关装置，实现了万用表的自动校准，提高了万用表示值的校准效率，增强了万用表校准过程中的抗干扰性。

第一方面，本发明实施例提供了一种数字式万用表校准方法，包括：获取校准指令；根据所述校准指令发射第一可见光信号，所述第一可见光信号用于表征待校准的功能类型和所述功能类型的第一标准值；获取第一标准信号，所述第一标准信号是根据所述待校准的功能类型和所述功能类型的第一标准值确定的；测量所述第一标准信号获得所述功能类型的第一测量值；发射第二可见光信号，所述第二可见光信号用于表征所述功能类型的第一测量值；接收校准仪发送的校准系数，所述校准系数用于实现对所述功能类型的校准。

可以看出，实施本申请实施例，可以实现通过万用表发射表征数据信息(例如：待校准的标准信号、万用表的测量值)的可见光信号，实现无接触式地自动控制校准源输出待校准的标准信号，避免了人工操作误触校准源带来的危险，通过检测校准仪发射的可见光信号并解析获得校准系数从而完成了万用表的自动校准，提高了万用表的校准效率，基于光通信进行万用表的校准提高了校准过程的抗干扰性，从而提高了校准的准确性。

基于第一方面，在可能的实施例中，所述接收校准仪发送的校准系数，包括：检测校准仪发射的第三可见光信号；解析所述第三可见光信号获得所述校准仪计算的校准系数。

基于第一方面，在可能的实施例中，所述接收校准仪发送的校准系数之后，所述方法还包括：发射第四可见光信号，所述第四可见光信号用于表征所述功能类型和所述功能类型的第二标准值；获取第二标准信号，所述第二标准信号是根据所述功能类型和所述功能类型的第二标准值确定的；基于所述校准系数测量所述第二标准信号，获得所述功能类型的第二测量值；发射第五可见光信号，所述第五可见光信号表征所述功能类型的第二测量值。

基于第一方面，在可能的实施例中，所述第一可见光信号包括可发光器件所发出的亮灭变化的可见光和/或所述可发光器件所发出的强弱变化的可见光；所述第二可见光信号包括可发光器件所发出的亮灭变化的可见光和/或所述可发光器件所发出的强弱变化的可见光；所述第三可见光信号包括可发光器件所发出的亮灭变化的可见光和/或所述可发光器件所发出的强弱变化的可见光；所述第四可见光信号包括可发光器件所发出的亮灭变化的可见光和/或所述可发光器件所发出的强弱变化的可见光；所述第五可见光信号包括可发光器件所发出的亮灭变化的可见光和/或所述可发光器件所发出的强弱变化的可见光。

基于第一方面，在可能的实施例中，，所述获取第一标准信号包括：获取校准源输出的所述第一标准信号。

基于第一方面，在可能的实施例中，所述获取第一标准信号包括：获取所述校准仪输出的所述第一标准信号。

第二方面，本申请实施例提供了又一种数字式万用表校准方法，包括：获取校准指令；根据所述校准指令发射第一可见光信号，所述第一可见光信号用于表征待校准的功能类型和所述功能类型的第一标准值；获取第一标准信号，所述第一标准信号是根据所述待校准的功能类型和所述功能类型的第一标准值确定的；测量所述第一标准信号获得所述功能类型的第一测量值；根据所述功能类型的第一标准值和所述功能类型的第一测量值，计算获得校准系数，所述校准系数用于实现对所述功能类型的校准。

可以看出，实施本申请实施例，可以实现通过万用表发射表征校准信息的可见光信号，实现无接触式地自动控制校准源输出待校准的标准信号，避免了人工操作误触校准源带来的危险，数字式万用表测量待校准的标信号并于表内计算校准系数从而完成了万用表的自动校准，提高了万用表的校准效率，基于光通信进行万用表的校准提高了校准过程的抗干扰性，从而提高了校准的准确性。

基于第二方面，在可能的实施例中，所述获取第一标准信号包括：获取校准源输出的所述第一标准信号。

基于第二方面，在可能的实施例中，所述获取第一标准信号包括：获取所述校准仪输出的所述第一标准信号。

基于第二方面，在可能的实施例中，所述计算获得校准系数之后，所述方法还包括：发射第四可见光信号，所述第四可见光信号用于表征所述功能类型和所述功能类型的第二标准值；获取第二标准信号，所述第二标准信号是根据所述功能类型和所述功能类型的第二标准值确定的；基于所述校准系数测量所述第二标准信号获得所述功能类型的第二测量值；发射第五可见光信号，所述第五可见光信号用于表征所述功能类型的第二测量值。

基于第二方面，在可能的实施例中，所述方法包括：所述第一可见光信号包括可发光器件所发出的亮灭变化的可见光和/或所述可发光器件所发出的强弱变化的可见光；所述第四可见光信号包括可发光器件所发出的亮灭变化的可见光和/或所述可发光器件所发出的强弱变化的可见光；所述第五可见光信号包括可发光器件所发出的亮灭变化的可见光和/或所述可发光器件所发出的强弱变化的可见光。

第三方面，本申请实施例提供了又一种数字式万用表校准方法，包括：检测数字式万用表的第一可见光信号；解析所述第一可见光信号确定待校准的功能类型和所述功能类型的第一标准值；根据所述待校准的功能类型和所述功能类型的第一标准值提供第一标准信号至所述数字式万用表。

可以看出，实施本申请实施例，可以实现通过检测并解析万用表发射的可见光信号获得校准信息，从而根据待校准信息提供待校准的标准信号至万用表，从而实现万用表的自动校准。由于校准信息的传输并没有引入电性而是基于可将光通信，从而避免了电信号对万用表校准过程的干扰，使得万用表校准过程具有鲁棒性，提高校准的准确性。

基于第三方面，在可能的实施例中，所述根据所述待校准的功能类型和所述功能类型的第一标准值提供第一标准信号至所述数字式万用表，包括：根据所述待校准的功能类型和所述功能类型的第一标准值输出所述第一标准信号至所述数字式万用表。

基于第三方面，在可能的实施例中，所述根据所述待校准的功能类型和所述功能类型的第一标准值提供第一标准信号至所述数字式万用表，包括：根据所述待校准的功能类型和所述功能类型的第一标准值控制校准源输出所述第一标准信号至所述数字式万用表。

基于第三方面，在可能的实施例中，所述根据所述待校准的功能类型和所述功能类型的第一标准值提供第一标准信号至所述数字式万用表之后，还包括：检测所述数字式万用表的第二可见光信号；解析所述第二可见光信号确定所述功能类型的第一测量值，所述第一测量值是根据所述第一标准信号确定的；根据所述功能类型的第一标准值和所述功能类型的第一测量值，计算获得校准系数，所述校准系数用于实现对所述功能类型的校准；发送所述校准系数至所述数字式万用表。

基于第三方面，在可能的实施例中，所述发送所述校准系数至所述数字式万用表包括：发射第三可见光信号，所述第三可见光信号表征所述校准系数。

基于第三方面，在可能的实施例中，所述方法还包括：检测所述数字式万用表的第四可见光信号；解析所述第四可见光信号确定所述功能类型和所述功能类型的第二标准值；根据所述功能类型和所述功能类型的第二标准值提供第二标准信号至所述数字式万用表；检测所述数字式万用表的第五可见光信号；解析所述第五可见光信号确定所述功能类型的第二测量值，所述第二测量值是根据所述第二标准信号确定的；根据所述功能类型的第二标准值和所述功能类型的第二测量值，对所述功能类型进行检验。

第四方面，本申请实施例提供了一种数字式万用表，包括：可发光器件、测量电路、存储器、光检测器、处理器和解调器，其中，所述可发光器件用于向外发射可见光信号；所述测量电路用于接收和测量标准信号；所述光检测器用于检测校准仪发射的可见光信号；所述解调器用于将校准仪发射的可见光信号转换成数字信号；所述存储器用于存储程序指令；所述处理器用于调用存储器中的程序指令以执行如权利要求1-6任一项所述的方法。

第五方面，本申请实施例提供了又一种数字式万用表，包括：可发光器件、测量电路、存储器和处理器，其中，所述可发光器件用于向外发射可见光信号；所述测量电路用于接收和测量标准信号；所述存储器用于存储程序指令；所述处理器用于调用存储器中的程序指令以执行如权利要求7-11任一项所述的方法。

第六方面，本申请实施例提供了一种校准仪，包括：可发光器件、光检测器、解调器、校准源接口、存储器和处理器，其中，所述可发光器件用于向外发射可见光信号；所述光检测器用于检测万用表发射的可见光信号；所述解调器用于将所述万用表发射的可见光信号转换成数字信号；所述校准源接口用于实现校准仪与校准源的通信；所述存储器用于存储程序指令；所述处理器用于调用存储器中的程序指令以执行如权利要求12-17所述的方法。

第七方面，本申请实施例提供了一种非易失性存储介质，用于存储程序指令，当该程序指令应用于万用表时，可用于实现第一方面所描述的方法。

第八方面，本申请实施例提供了一种非易失性存储介质，用于存储程序指令，当该程序指令应用于万用表时，可用于实现第二方面所描述的方法。

第九方面，本申请实施例提供了一种非易失性存储介质，用于存储程序指令，当该程序指令应用于校准仪时，可用于实现第三方面所描述的方法。

第十方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，该计算机程序软件产品包括程序指令，当该计算机软件产品被万用表执行时，该万用表执行前述第一方面所述方法。该计算机软件产品可以为一个软件安装包，在需要使用前述第一方面的任一种可能的设计提供的方法的情况下，可以下载该计算机软件产品并在万用表上执行该计算机软件产品，以实现第一方面所描述的方法。

第十一方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，该计算机程序软件产品包括程序指令，当该计算机软件产品被万用表执行时，该万用表执行前述第二方面所述方法。该计算机软件产品可以为一个软件安装包，在需要使用前述第二方面的任一种可能的设计提供的方法的情况下，可以下载该计算机软件产品并在万用表上执行该计算机软件产品，以实现第二方面所描述的方法。

第十二方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，该计算机程序软件产品包括程序指令，当该计算机软件产品被校准仪执行时，该校准仪执行前述第三方面所述方法。该计算机软件产品可以为一个软件安装包，在需要使用前述第三方面的任一种可能的设计提供的方法的情况下，可以下载该计算机软件产品并在校准仪上执行该计算机软件产品，以实现第三方面所描述的方法。

可以看到，实施本申请实施例，可以实现利用万用表的可发光器件发射表征数据信息(例如：待校准的标准信号、待检验的标准信号、万用表的测量值、万用表校准后的测量值，等等)的可见光信号，实现无接触式地自动控制校准源输出待校准的标准信号，避免了人工操作误触校准源带来的危险，从而完成万用表的自动校准以及自动检验，提高了万用表的校准效率和检验效率，基于光通信进行万用表的校准提高了校准过程的抗干扰性，从而提高了校准的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一些数字式万用表校准的系统组成框图；

图2A是本申请实施例提供的一种数字式万用表校准的光通信示意图；

图2B是本申请实施例提供的又一种数字式万用表校准的光通信示意图；

图3是本申请实施例提供的一种数字式万用表的装置结构图；

图4是本申请实施例提供的又一种数字式万用表的装置结构图；

图5是本申请实施例提供的一种校准仪的装置结构图；

图6是本申请实施例提供的一种数字数字式万用表校准方法；

图7是本申请实施例提供的又一种数字式万用表校准方法；

图8是本申请实施例提供的一种数字式万用表校准后的检验方法。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

图1是本申请提供的一些数字式万用表校准系统的组成框图，包括万用表100、校准仪200和校准源300。

在本申请的一种实施例中，如图1中的(1)所示，万用表100通过香蕉插头与校准源300直接相连，校准仪200通过RS232接口或者以太网口与校准源300连接。万用表100用于向校准仪200发送校准信号、检验信号以及测量校准源300输出的标准信号，校准仪200用于根据万用表100发送的信号控制校准源300进行相应标准信号的输出，校准源300用于根据校准仪200的控制信号输出待校准或者待检验的标准信号(例如，电阻、电压、电流、电容、等等)的模拟量至万用表100，万用表100的复合表笔测量校准源300输出的标准信号，根据该标准信号，万用表100控制器利用内置的模拟开关电路和A/D转换芯片转换测量电路至相应的功能档位完成相应功能类型的测量。校准源300可以是FLUKE 5500A或者其它型号的可以输出电压、电流、电阻、电容等标准信号的校准源仪器。

在本申请的另一种实施例中，万用表100还可以直接与校准仪200直接连接，校准源300通过RS232接口或者以太网口与校准仪200连接，如图1中的(2)所示，在这种情况下，校准仪200可以内置有继电器模块(或称继电器组)，继电器模块通过香蕉头连线分别与万用表100、校准源300进行连接，以此实现了万用表100与校准源300间接相连，校准仪200直接将标准信号输出到万用表100，万用表100的复合表笔测量校准仪200输出的标准信号，根据该标准信号，万用表100控制器利用内置的模拟开关电路和A/D转换芯片转换测量电路至相应的功能档位完成相应功能类型的测量。上述中的继电器模块可以实现根据校准仪200获取的待输出的标准信号自动切换校准源300输出端和万用表100输入端的连通状态，避免了传统校准过程中换挡时的反复接换线。

举例来说，校准源300的型号为FLUKE 5080A，其只能输出电压、电流的标准信号，但不能输出电阻、电容的标准信号，因此校准仪200中可以内置有继电器模块、电阻电容矩阵电路，其中，继电器模块与电阻电容矩阵电路连接可以实现自动切换电阻、电容模拟信号并将其输出至万用表100，继电器模块与校准源FLUKE 5080A连接可以切换控制电压、电流模拟量的输入输出，校准源FLUKE 5080A根据校准仪200接收的控制信号选择相应的模拟量并通过继电器模块输出至万用表100。

需要说明的是，校准源300不仅可以独立于校准仪200而存在，还可以全部集成于校准仪200中。在校准源300集成于校准仪200的情况下，校准仪200只需要与万用表100连接，即校准仪200可以根据万用表100所要测量的标准信号的功能类型的不同实现自动切换档位并输出相应的标准信号至万用表100。

共同参见图2A和图2B，图2A和图2B是本申请实施例提供的两种数字式万用表校准的光通信示意图，其光通信过程主要发生在万用表100和校准仪200之间。

如图2A所示，在本申请的一种实施例中，万用表100可按照预先设置的程序指令控制万用表100的可发光器件(例如，发光二极管)向外发射可见光信号，校准仪200通过光检测器检测到万用表100的可发光器件发射的可见光信号后，对其进行解析获得相应的信息(例如：待校准的标准信号、待检验的标准信号、测量标准信号获取的测量值，等等)进行后续的校准以及检验。

如图2B所示，在本申请的又一种实施例中，万用表100和校准仪200均设置有可发光器件(例如，发光二极管)和光检测器，校准仪200除了可以通过自己的光检测器检测万用表100发射的可见光信号外，也可以控制自己的可发光器件发射携带特定信息(例如，校准系数)的可见光信号。万用表100除了可以控制自己的可发光器件发射可见光信号外，还可以通过自己的光检测器检测校准仪200发射的可见光信号，并对检测到的可见光信号进行解析。

参见图3，图3是本申请实施例提供的一种数字式万用表的装置结构图，该数字式万用表100具有计算校准系数的功能，可于表内进行校准系数的计算。如图3所示，数字式万用表100可包括：芯片104、存储器105(一个或多个计算机可读存储介质)、可发光器件106、测量电路107和显示屏108。

可发光器件106具有发光功能，通过控制可发光器件的发光状态可实现发射表征特定信息的可见光信号，该特定信息可以是待校准的标准信号、待检验的标准信号、测量标准信号获取的测量值，等等。在一些可能的实施例中，可发光器件106可以是LED发光二极管、万用表内置的照明灯、指示灯、屏幕上的状态条以及其它任意可编程的具有发光特性的器件。

测量电路107主要用于测量标准信号，例如用于测量图1中的(1)中校准源300输出的标准信号或者图1中的(2)中校准仪200输出的标准信号。

显示屏108主要用于显示测量值，例如用于显示测量电路107测量图1中的(1)中校准源300输出的标准信号或者图1中的(2)中校准仪200输出的标准信号后获取的测量值，该测量值即为显示屏108上出现的示值。

芯片104可集成包括：一个或多个可编程控制器101(或称处理器)、时钟模块102以及可能的电源管理模块103。集成于芯片104中的时钟模块102主要用于为可编程控制器101产生数据传输和时序控制所需要的时钟。集成于基带芯片104中的电源管理模块103主要用于为可编程控制器101提供稳定的、高精确度的电压。

可编程控制器101主要用于控制可发光器件106发射可见光信号、设置各可见光信号的发射顺序及速度以及调用存储器105中的算法程序计算校准系数。该可见光信号携带有特定的信息，例如：待校准的标准信号、待检验的标准信号、测量标准信号获取的测量值，等等，其中，携带待校准标准信号信息或者待检验标准信号信息的可见光信号用于指示校准仪200提供相应的标准信号模拟量输出至万用表100，携带测量值信息的可见光信号用于指示校准仪200根据返回的测量值进行检验。

存储器105可以与可编程控制器101耦合，也可以独立存在，用于存储各种数据(如待校准的各功能类型的数值、待检验的各功能类型的数值、测量待校准的标准信号获得的测量值、测量待检验的标准信号获得的测量值、计算出的校准系数，等等)、各种软件程序和/或多组程序指令(如，可见光信号发射顺序的控制指令、测量电路的控制指令、计算校准系数程序、等等)。

具体实现中，存储器105可包括高速随机存取的存储器，并且也可包括非易失性存储器，例如一个或多个磁盘存储设备、闪存设备或其他非易失性固态存储设备。存储器105还可以存储一个或多个应用程序，如可见光信号编码程序、校准系数计算程序等。可编程控制器101包括，但不限于：中央处理器、单片机、数字信号处理器、微处理器等。

本申请具体实施例中，所述可编程控制器101可用于调用存储器105中的程序指令和数据，以实现下文所描述的数字式万用表校准方法，为了说明书的简洁，这里不赘述。

参见图4，图4是本申请实施例提供的又一种数字式万用表的装置结构图，该数字式万用表110不具有计算校准系数的功能。如图4所示，数字式万用表110可包括：集成芯片114、芯片119、存储器115(一个或多个计算机可读存储介质)、测量电路116、显示屏117、可发光器件122、光检测器123和解调器124。

可发光器件122具有状态显示功能，主要用于利用可见光信号进行数据发送，在一些可能的实施例中，可发光器件122可以是LED发光二极管、万用表内置的照明灯、指示灯、屏幕上的状态条以及其它任意可编程的具有发光特性的器件。

测量电路116主要用于测量标准信号，例如用于测量图1中的(1)中校准源300输出的标准信号或者图1中的(2)中校准仪200输出的标准信号(例如：待校准的标准信号、待检验的标准信号，等等)，显示屏117主要用于显示测量上述标准信号获得的测量值。

光检测器123主要用于检测可见光信号，例如用于检测图1中的校准仪200发射的携带特定信息(例如：校准系数)的可见光信号，并将检测到的可见光信号转换为电信号。在一些可能的实施例中，光检测器123可以是光电二极管、光电三极管、光敏电阻、光电池以及其它任意可以检测光的器件。

解调器123主要用于将光检测器123输出的电信号进行解调，即将电信号转换成数字信号。在一些可能的实施例中，解调器123可以是电压比较器、AD转换器、光电开关或者其他可以进行模数转换的器件。

集成芯片114可包括：一个或多个控制器111(或称处理器)、时钟模块112以及可能的电源管理模块113。芯片119可包括：一个或多个可编程控制器118(或称处理器)、时钟模块120以及可能的电源管理模块121。

时钟模块112、时钟模块120分别用于为控制器111、可编程控制器118产生数据传输和时序控制所需要的时钟。电源管理模块113、电源管理模块121分别为控制器111、可编程控制器118提供稳定的、高精确度的电压。

控制器111主要用于当有标准信号输入至数字式万用表110时，控制测量电路处理输入的标准信号使其成为符合AD转换器的输入量，将经AD转换器转换后的数字信号进行计算得到该标准信号的测量值，并将该测量值输出至显示屏117。

可编程控制器118主要用于驱动可发光器件122发射携带特定信息的可见光信号以及发射的顺序和速度，该特定信息可以是待校准的标准信号、万用表的测量值、待检验的标准信号，等等，还可以对解调器124输出的数字信号进行解码从而获取光检测器123检测到的可见光信号中携带的信息，例如：校准系数、开始校准、重新校准，等等。

存储器115分别与控制器111、可编程控制器118相连，用于存储各种数据(如待校准的各功能类型的数值、待检验的各功能类型的数值、测量待校准的标准信号获得的测量值、校准后测量待检验的标准信号获得的测量值、接收的校准系数，等等)、各种软件程序和/或多组程序指令(如，可见光信号发射顺序的控制指令、测量电路的控制指令、等等)。

具体实现中，存储器115可包括高速随机存取的存储器，并且也可包括非易失性存储器，例如一个或多个磁盘存储设备、闪存设备或其他非易失性固态存储设备。存储器105还可以存储一个或多个应用程序，如可见光信号编码程序、可见光信号解码程序等。控制器111、可编程控制器118分别包括，但不限于：中央处理器、单片机、数字信号处理器、微处理器等。

本申请具体实施例中，所述控制器111、可编程控制器118可以分别调用存储器115中对应的程序指令和数据，以实现下文所描述的数字式万用表校准方法，为了说明书的简洁，这里不赘述。

参见图5，图5是本申请实施例提供的一种校准仪的装置结构图。如图5所示，校准仪的装置200可包括：芯片204、存储器205(一个或多个计算机可读存储介质)、光检测器207、解调器208和校准源接口210。

光检测器207主要用于检测可见光信号，例如用于检测图1中万用表100的可发光器件发射的可见光信号并将检测到的可见光信号转为电信号。在一些可能的实施例中，光检测器207可以是光电二极管、光电三极管、光敏电阻、光电池以及其它任意可以检测光的器件。

校准源接口210主要用于连接校准源，根据校准仪200解析的待校准或者待检验的标准信号控制校准源300输出模拟量。在一些可能的实施例中，校准源接口210可以是RS232接口、以太网口或者其他任意支持校准仪与校准源通信的接口。

解调器208主要用于将光检测器207输出的电信号进行解调，即将电信号转换成数字信号。在一些可能的实施例中，解调器208可以是电压比较器、AD转换器、光电开关或者其他可以进行模数转换的器件。

芯片204可集成包括：一个或多个可编程控制器201(或称处理器)、时钟模块202以及可能的电源管理模块203。集成于芯片204中的时钟模块202主要用于为可编程控制器201产生数据传输和时序控制所需要的时钟。集成于基带芯片204中的电源管理模块203主要用于为可编程控制器201提供稳定的、高精确度的电压。

可编程控制器201主要用于对解调器208输出的数字信号进行解码从而获取光检测器207检测到的可见光信号中携带的信息，例如：待校准的标准信号、万用表的测量值、待检验的标准信号，等等。在一些可能的实施例中，可编程控制器201还可以调用存储器205中的算法程序计算万用表的校准系数。

在一些可能的实施例中，可编程控制器201还可以根据解析的万用表的测量值以及其对应的待校准标准信号的标准值计算校准系数，除此之外，还可以实现驱动可发光器件206发射携带特定信息的可见光信号以及发射的顺序和速度，该特定信息可以是校准系数、开始校准、重新校准，等等。

存储器205与可编程控制器201耦合，用于存储各种数据(如待校准标准信号的标准值、待检验标准信号的标准值，测量待校准、待检验的标准信号获得的测量值、计算的校准系数、对校准完成后的测量值进行检验的结果，等等)、各种软件程序和/或多组程序指令(如控制校准源输出指令、控制继电器切换等等)。

具体实现中，存储器205可包括高速随机存取的存储器，并且也可包括非易失性存储器，例如一个或多个磁盘存储设备、闪存设备或其他非易失性固态存储设备。存储器205还可以存储一个或多个应用程序，如可见光信号编码程序、校准系数计算程序、检验程序等。可编程控制器201包括，但不限于：中央处理器、单片机、数字信号处理器、微处理器等。

在一些可能的实施例中，校准仪200还可以包括触摸显示屏209、可发光器件206、继电器组211。

触摸显示屏209主要用于实现数据显示的功能。在一些实施例中，其可以显示校准仪200解析获得的标准信号、接收的测量值、计算的校准系数以及对万用表校准完成后测得的测量值进行检验的结果。

可发光器件206具有发光功能，主要用于通过控制可发光器件的发光状态发射表征特定信息的可见光信号，该特定信息可以是校准系数、重新校准、开始校准，等等。在一些可能的实施例中，可发光器件206可以是LED发光二极管、万用表内置的照明灯、指示灯、屏幕上的状态条以及其它任意可编程的具有发光特性的器件。

继电器组211例如可以实现根据图1中校准仪200解析获得的待校准的标准信号自动切换校准源300输出端和万用表100输入端的连通状态，以实现校准源300的自动换挡，避免了传统校准过程中换挡时的反复接线。

本申请具体实施例中，所述可编程控制器201可用于调用存储器205中的程序指令和数据，以实现下文所描述的数字万用表校准方法，为了说明书的简洁，这里不赘述。

下面方法实施例中，主要以校准仪和校准源分别为独立实体为例进行技术方案的描述。而基于下文所描述的技术方案内容，本领域技术人员将可知悉校准源集成于校准仪中的方案的具体实施方式，本文不再展开描述。

参见图6，基于上文所描述的关于图3万用表、图5校准仪的装置，下面描述本申请实施例提供的一种数字万用表校准方法，该方法包括但不限于以下步骤：

步骤401、万用表获取校准指令。

在本申请实施例中，可以通过用户触发万用表的校准启动键开始万用表的校准过程，还可以通过校准仪向万用表发送开始校准的指令启动万用表的校准，以使万用表能依次获取表内程序预先设定的校准指令。

在本申请实施例中，上述中的校准指令可以指示对一种功能类型的校准，例如：校准电压、电流、电阻、电容或者其他功能类型中的任意一种；也可以指示对多种功能类型的校准，例如：校准电压、电流、电阻、电容或者其他功能类型中的至少两种，即一条校准指令至少说明了两项待校准的功能类型以及其对应的标准值；还可以指示遍历全部功能类型的校准。

在一具体实施例中，上述中的校准指令还可以指示遍历全部功能的校准是指万用表具有的全部功能类型都需要校准，且其校准方式是每条校准指令仅说明一种待校准的功能类型和其需要校准的标准值，待完成该功能类型所有标准值的校准后再进行下一个功能类型的校准，直到该万用表全部的功能类型校准完。

举例来说，某万用表待校准的功能类型有四种：电压、电流、电阻和电容，用户启动万用表的校准后，万用表获取校准指令先校准电压，电压的待校准的各档位完成后，再校准下一个功能类型，比如：电流，以同样的操作校准剩下的电阻和电容。需要说明的是，本申请实施例对各功能类型校准的先后顺序不做限定。

需要说明的是，万用表的同一功能类型可能没有或者有一个或者多个档位需要校准，同一功能类型的不同档位也可能有零个或者一个或者多个标准值需要校准。校准完万用表同一功能类型的所有标准值才称为完成该功能类型的校准。

在一些可能的实施例中，万用表同一功能类型不同档位的待校准的标准值的个数也可能不同。这是因为在万用表出厂前，厂商会对万用表各个功能类型的各个档位进行测试获取该款万用表各功能类型各个档位误差较大的点或者范围，根据误差的属性，即属于线性误差还是非线性误差，人为确定万用表需校准的功能类型和其档位，并预先设置各档位需校准的标准值以及标准值的数量。若万用表某档位的误差为线性误差，则该档位可以在其测量误差较大的点或者范围内至少选择1个待校准标准值；若该档位的误差为非线性误差，则该档位可以在其测量误差较大的点或者范围内至少选择2个待校准的标准值。本申请对待校准的标准值的个数不作限定。

举例来说，某万用表待校准的功能类型为电压时，假设电压需要校准的档位有20V、200V，其中，20V的电压档位需要校准的标准值有12V，200V的电压档位需要校准的标准值有110V、147V。那么万用表可以依次获取三次校准指令，分别表征“校准12V”、“校准110V”、“校准147V”，也可以一次获取两次校准指令，分别表征“校准12V”、“校准110V、147V”，还可以直接获取一次校准指令，表征“校准12V、110V、147V”。本申请实施例对万用表同一待校准功能类型的校准指令的个数不做限定。

需要说明的是，待校准的功能类型是根据万用表的实际情况决定的，有些万用表只需要校准某一种功能类型，有些万用表可能需要校准多种。本申请实施例对万用表待校准功能类型的数量不做限定。

步骤402、万用表根据校准指令发射第一可见光信号。

在本申请实施例中，万用表可利用内置的可发光器件发射表征特定信息的第一可见光信号来实现与校准仪的数据传输，其中，上述中的第一可见光信号表征了待校准的功能类型以及该功能类型对应的第一标准值。

需要说明的是，万用表的功能类型可以是电压、电流、电阻、电容、频率或者其他任意类别模拟量，第一标准值为待校准的该功能类型对应的数值。

在本申请实施例中，需要预先对第一可见光表征的校准信息进行编码，通过编码改变可发光器件的闪烁状态，以此说明不同的可见光信号代表不同的校准信息。

在本申请的一种实施例中，第一可见光信号表征的校准信息可以包含待校准的功能类型以及该功能类型对应的第一标准值，例如：“10v”，其中，“v”是待校准的功能类型、“10”是该类型对应的第一标准值。预先采用ASCII编码对校准信息进行编码，则“10v”对应的ASCII码为“00001010 01110110”，其中，“0”表示灭，‘1’表示亮，以此控制万用表的可发光器件(例如：LED灯)的发出亮、灭变化的可见光来传输校准信息。

在本申请的另一种实施例中，在万用表仅有一种待校准的功能类型的情况下，第一可见光信号表征的校准信息还可以只包含待校准的功能类型对应的第一标准值，例如：“10”，同样可以对其进行ASCII编码，以此驱动万用表的可发光器件发射表征“10”的第一可见光信号。

在本申请的另一种实施例中，第一可见光信号表征的校准信息还可以包含校准指示位、待校准的功能类型和该类型对应的第一标准值，例如“C10v”，其中，“C”是校准指示位、“v”是待校准的功能类型、“10”是该类型对应的第一标准值，其对应的ASCII码为“01000011 00001010 01110110”，以此驱动万用表的可发光器件发射表征“C10v”的第一可见光信号。

在一些可能的实施例中，万用表待校准的功能类型可能有一种或者多种，且某一种功能类型对应的待校准的档位可能有一种或者多种，不同档位对应的待校准的标准值的数量也不同，因此，第一可见光信号表征的待校准的功能类型可以是一种或多种，该类型对应的第一标准值的数量也可以是一个或多个。

举例来说，当待校准的功能类型为电压、电流两种时，若电压对应的待校准的标准值为“10v、110v、147v”且电流对应的待校准的标准值为“10ma、124ma”，万用表可以发射一次表征“10v、110v、147v、10ma、124ma”的第一可见光信号；也可以发射两次第一可见光信号，第一次表征“10v、110v、147v”，第二次表征“10ma、124ma”，即先进行电压的校准再进行电流的校准；还可以发射三次第一可见光信号，分别表征“10v、10ma”、“110v、124ma”、“147v”；还可以发射五次第一可见光信号，即每次的第一可见光信号仅表征一种待校准的功能类型和该功能类型对应的一个第一标准值。本申请对第一可见光信号的发射次数、第一可见光信号表征的待校准功能类型的种类数量和对应功能类型的第一标准值的个数不做限定。

需要说明的是，在其它可能的实施例中，上述中的针对校准信息的编码方式还可以使用Unicode编码、Utf-8编码、自定义编码或者其他编码方式，本申请不做限定。

在本申请的另一种实施例中，还可以通过控制可发光器件发出的可见光的光强来发射光线强弱变化的第一可见光信号。例如，通过脉冲宽度调制(Pulse widthmodulation，PWM)改变脉冲列的周期来进行发光频率的调整，以此改变可发光器件的发光强度。若发光强度发生了改变，人眼可以感受到灯变亮了或者灯变暗了。不同的光强意味着第一可见光信号表征的校准信息不同。

需要说明的是，在其它可能的实施例中，还可以通过DC调光改变可发光器件的光强。

在一些实施例中，可发光器件还可以是万用表的照明灯、指示灯、状态显示条等，本申请实施例不作限定。

步骤403、校准仪检测并解析第一可见光信号获得待校准的功能类型和第一标准值。

本申请实施例中，校准仪的光检测器检测万用表的可发光器件发射的第一可见光信号，光检测器利用光敏元件将光信号转为电信号输出至解调器，解调器对输入的电信号进行解调将其转换为数字信号输出至可编程控制器，可编程控制器对输入的数字信号进行解码操作获得该数字信号表征的数据信息，即为第一可见光信号表征的校准信息。

在本申请的一种实施例中，校准仪中的光检测器(例如：光敏二极管)检测万用表可发光器件(例如：照明灯)发射的第一可见光信号，且该可见光信号是通过灯的亮、灭交替来表现的。当万用表的照明灯亮时，光敏二极管的电阻减小从而输出电压小；当万用表的照明灯灭时，光敏二极管的阻值极高从而输出电压大。校准仪中的解调器(例如：电压比较器)将获得的模拟量电平信号与预先设定的电压阈值进行比较从而完成高、低电平转换，其中，高电平转换成1，低电平转换成0。例如，电压比较器根据万用表的照明灯的亮、灭情况最后转换成的0、1组合数为“01000011 00001010 01110110”，处理器按照预先设置的ASCII码的编码规则对其进行解码后获取的信息为“C10v”，其中“C”表示校准，“10”表示第一标准值，“v”表示第一标准值所属的功能类型为电压，即校准仪获取到的校准信息为“校准10v”。

在本申请的一种实施例中，若万用表仅有一种待校准的功能类型，例如：电压，则校准仪对万用表发射的第一可见光信号解码后获取的校准信息可能为“10”，即表征“校准10v”。

在一些可能的实施例中，依据万用表发射的第一可见光信号表征的校准信息的不同，校准仪对该第一可见光信号解析后获取的信息还可以为“10v”或者“10v、110v、147v”或者“10v、10ma”或者“C10v、110v、147v”或者“C10v、10ma”，等等。

在本申请的另一种实施例中，校准仪中的光检测器(例如：光敏电阻)还可以检测万用表发射的第一可见光信号的光强，其表现形式是光的强弱变换。光的强度值不同，则输出电平的大小也不同，且光的强度值与输出的电平大小成负相关，校准仪中的电压比较器对第一可见光信号转换后的模拟信号进行解调获取其对应的数字信号，可编程控制器按照编码规则对该数字信号进行解码即可获得第一可见光信号表征的校准信息。

需要说明的是，在一些实施例中，校准仪的光检测器还可以是光敏三极管、光电池等，本申请实施例不作限定。

需要说明的是，在一些实施例中，校准仪的解调器还可以是AD转换器、光电开关等，本申请实施例不作限定。

需要说明的是，校准仪的可编程控制器解码时依据的编码规则需与万用表的可编程控制器编码时采用的编码规则保持一致。

步骤404、根据获得的校准信息提供第一标准信号至万用表。

本申请实施例中，第一标准信号输出至万用表的方式，可以如方式1所示，校准仪根据获得的校准信息向校准源发送控制指令，校准源根据该控制指令输出第一标准信号至万用表；还可以如方式2所示，校准仪根据获得的校准信息向校准源发送控制指令，校准源根据该控制指令输出第一标准信号至校准仪，校准仪再将第一标准信号输出至万用表。上述中的校准信息包括待校准的功能类型(例如：电压、电阻、电流、电容或者其他类别的一种或多种)和该功能类型对应的第一标准值，其中，第一标准值包含的标准值的数量可以是一个或者多个。

在本申请的一种实施例中，万用表仅与校准源连接，如图1中的(1)所示，在这种情况下，校准仪根据获得的校准信息控制校准源输出第一标准信号至万用表。举例来说，校准源如FLUKE 5500A除了可以输出电压、电流的标准模拟信号外，还自带有电阻电容输出，因此可由校准仪控制输出待校准的标准信号。

在本申请的另一种实施例中，万用表仅与校准仪连接，如图1中的(2)所示，在这种情况下，校准仪根据获得的校准信息输出第一标准信号至万用表。举例来说，校准源(例如，FLUKE 5080A)不能输出电阻、电容的模拟量，若某款万用表除了需要校准电压、电流外，还需要校准电容、电阻，那么校准仪中可集成部分校准源的功能，比如内置电阻电容电路即可输出电阻电容。校准仪通过继电器组分别与万用表、校准源连接，当校准信息为校准电压或电流时，校准仪根据获取的校准信息控制校准源选择相应的模拟量并通过继电器组输出至万用表，当校准信息为校准电阻或电容时，校准仪通过继电器组自动切换选择电阻电容电路输出相应模拟量至万用表。继电器组可实现在万用表校准过程中无接触式地自动控制校准源输出待校准的第一标准信号，避免了传统校准时的反复接换线。

需要说明的是，校准仪解析第一可见光信号获取的校准信息中第一标准值包含的标准值的数量为多个时，校准仪先将获得的各个标准值进行存储，再按顺序以一定时间间隔依次提供相应的第一标准信号至万用表。

步骤405、万用表测量第一标准信号获得第一测量值，并计算校准系数。

在本申请实施例中，当万用表检测到有第一标准信号输入时，万用表中的测量电路测量校准仪提供的第一标准信号(例如：电压、电流、电阻，等等)再经过可编程控制器调用存储器中的测量函数进行计算获得第一测量值，并将获得的第一测量值存储于存储器中。当万用表某档位的待校准的标准信号全部测量完成后，万用表将获取的该档位的多组标准信号的第一标准值和其对应的第一测量值代入预先设定的校准系数关系式中计算该档位的校准系数。

需要说明的是，当万用表前后两次检测的第一标准信号所属的功能类型不同时，万用表可根据第一标准信号利用内置的模拟开关或继电器模块和A/D转换芯片将测量电路转换至相应的功能档位进行测量，从而实现了万用表的自动换挡以及自动选定测量量程。

需要说明的是，万用表中待校准档位的标准值和其对应测量值满足的校准关系式类型是预先设置的，万用表的可编程控制器根据各个待校准档位所属的校准关系式类型选择对应的算法程序进行校准系数的计算。

在本申请的一种实施例中，万用表某档位的标准信号的第一标准值与第一测量值呈非线性关系时，万用表的可编程控制器可调用存储器中存储的最小二乘算法对该档位的多组标称值和其对应的测量进行曲线拟合确定校准系数。

需要说明的是，在一些可能的实施例中，还可以使用迭代法计算万用表的校准系数，本申请实施例不做具体限定。

在本申请的另一种实施例中，万用表某档位的标准信号的第一标准值与第一测量值还可以呈线性关系，此时万用表的可编程控制器可以调用存储器中的待定系数法、矩阵消元法等算法计算该档位的校准系数。

可以看出，实施本申请实施例，万用表通过可发光器件发射表征校准信息的可见光信号，校准仪根据该可见光信号直接输出标准信号到万用表或者控制校准源输出标准信号到万用表，从而完成万用表的自动校准。由于校准信息的传输过程并没有引入电性连接(例如有线通信连接，无线通信连接)，从而避免了电信号对万用表校准过程(如标准信号的测量和校准系数的计算)的干扰，使得万用表校准过程具有鲁棒性，提高校准的准确性。此外，由于万用表的自动校准过程无需人为干预，所以也提高了万用表的校准效率。

参见图7，基于上文所描述的关于图4万用表、图5校准仪的装置，下面描述本申请实施例提供的又一种数字式万用表校准方法，该方法包括但不限于以下步骤：

步骤501、万用表获取校准指令。本步骤的具体实现过程可以参考上文图6实施例中步骤401的详细描述，为了说明书的简洁，这里不再赘述。

步骤502、万用表根据校准指令发射第一可见光信号。本步骤的具体实现过程可以参考上文图6实施例中步骤402的详细描述，为了说明书的简洁，这里不再赘述。

步骤503、校准仪检测并解析第一可见光信号获得待校准的功能类型和第一标准值。本步骤的具体实现过程可以参考上文图6实施例中步骤403的详细描述，为了说明书的简洁，这里不再赘述。

步骤504、根据获得的校准信息提供第一标准信号至万用表。本步骤的具体实现过程可以参考上文图6实施例中步骤404的详细描述，为了说明书的简洁，这里不再赘述。

步骤505、万用表测量第一标准信号获得第一测量值。

在本申请实施例中，当万用表检测到有第一标准信号输入时，万用表的测量电路测量校准仪提供的第一标准信号(例如：电压、电流、电阻，等等)再经过控制器调用存储器中的测量函数进行处理获得第一测量值，并将获得的第一测量值存储于存储器中。

在一些可能的实施例中，万用表某一待校准的功能类型可能有多个待校准的第一标准值，万用表依次对输入的第一标准信号进行测量，将获得的第一测量值按照其所属的功能类型和档位依次存入存储器中。

步骤506、万用表发射第二可见光信号。

在本申请实施例中，万用表需要按照预先设置的编码方式对测量第一标准信号获得的第一测量值进行编码，以此控制万用表的可发光器件发出的可见光的亮、灭来发射第二可见光信号，其中，第二可见光信号表征了第一测量信息。

在本申请的一种实施例中，第二可见光信号表征的第一测量信息可以包括第一测量值和第一测量值所属的功能类型，例如：“10.2v”，“10.2”是第一测量值、“v”是第一测量值所属的功能类型。万用表的可编程控制器采用ASCII编码对第一测量信息进行编码，则“10.2v”对应的ASCII码为“00001010 00101110 0000001001110110”，其中，“0”表示灭，‘1’表示亮，以此控制万用表的可发光器件(例如：LED灯)发出的可见光的亮、灭来发射表征“10.2v”的第二可见光信号。

本申请的另一种实施例中，在万用表仅有一种待校准的功能类型的情况下，第二可见光信号表征的第一测量信息还可以只包含测得的第一测量值，例如：“10.2”，同样可以对其进行ASCII编码，以此驱动万用表的可发光器件122发射表征“10.2”的第二可见光信号。

在本申请的另一种实施例中，第二可见光信号表征的第一测量信息还可以包含第一测量值指示位、第一测量值和第一测量值所属的功能类型，例如：“R10.2v”，其中，“R”是第一测量值指示位、“10.2”是第一测量值、“v”是第一测量值所属的功能类型，可对其同样进行ASCII编码，以此驱动万用表的可发光器件122发射表征“R10.2v”的第二可见光信号。

在一些可能的实施例中，万用表待校准的档位可能有多个待校准的标准值，每个标准值都对应一个测得的测量值，万用表可以在每完成一次测量第一标准信号后发射一次表征当前测量值的第二可见光信号；万用表还可以先存储测得的测量值，在万用表测量其某档位的全部待校准的第一标准信号后再发射一次表征该档位所有测量值的第二可见光信号。

需要说明的是，本申请对第二可见光信号表征的第一测量信息中第一测量值包含测量值的数量不做限定。

需要说明的是，在其它可能的实施例中，上述中的针对第二可见光信号表征的第一测量信息的编码方式还可以使用Unicode编码、Utf-8编码、自定义编码或者其他编码方式，本申请不做限定。

需要说明的是，在其它可能的实施例中，还可以通过控制万用表的可发光器件发出的可见光的光强来发射表征第一测量信息的第二可见光信号。例如，通过脉冲宽度调制(PWM)或者DC调光改变可发光器件的发光强度，其表现为光的强弱变化，不同的光强表示不同的测量值，以此进行第一测量信息的传输。

在一些实施例中，可发光器件还可以是万用表的照明灯、指示灯、状态显示条等，本申请实施例不作限定。

步骤507、校准仪检测并解析第二可见光信号获得第一测量值，并计算校准系数。

在本申请实施例中，校准仪在计算校准系数前需先解析第二可见光信号获取第一测量值。校准仪的光检测器检测万用表的可发光器件发射的第二可见光信号，光检测器(例如：光敏电阻)利用光敏元件将光信号转为电信号输出至解调器(例如：电压比较器、光电开光，等等)，解调器对输入的电信号进行解调将其转换为数字信号输出至可编程控制器，可编程控制器对输入的数字信号进行解码操作获得该数字信号表征的第一测量信息，其包含了第一测量值。

需要说明的是，校准仪的可编程控制器解码时依据的编码规则需与万用表的可编程控制器编码时采用的编码规则保持一致。

在本申请实施例中，校准仪在获取第一测量值之后，先将其存储在存储器中，待万用表该档位的所有测量值都获取后，可编程控制器按照对应档位预先设置的校准关系式类型调用存储器中的对应算法以及存储的第一标准值和其对应的第一测量值计算校准系数，并将计算的校准系数存储到存储器中。

在一些可能的实施例中，若万用表的待校准档位预设的校准关系式属于一次线性方程时，可编程控制器调用存储器中的矩阵消元算法和该档位对应的一组或多组标准值和其测量值计算该档位的校准系数；若该档位预设的校准关系式不属于一次线性方程时，则可编程控制器调用存储器中的最小二乘算法和该档位对应的多组标准值和其测量值计算该档位的校准系数。

需要说明的是，本申请对校准仪计算校准系数采用的算法不做具体限制。

步骤508、校准仪发射第三可见光信号。

在本申请实施例中，校准仪在计算出校准系数后还需要将校准系数发送给万用表。校准仪按照预先设置的编码规则对校准系数进行0-1编码，其中，“1”表示亮，“0”表示灭，以此控制校准仪的可发光器件发出的可见光的亮、灭来发射第三可见光信号，该第三可见光信号表征了校准系数。

在一些可能的实施例中，第三可见光信号表征的信息可以只包含校准系数，例如：“1.2 6.8”；第三可见光信号表征的信息还可以包含校准系数指示位和校准系数，例如：“X1.2 6.8”，其中，“X”是校准系数指示位；在第三可见光信号表征的校准系数对应有多个档位的情况下，第三可见光信号还可以包含校准系数指示位、间隔位和校准系数，例如：“X1.2 6.8&1.4 2.3”，其中“X”是校准系数指示位，“&”是间隔位，表示有多组校准系数。

在一些可能的实施例中，万用表可能有多个待校准的档位，则每个档位都有自己的校准系数，校准仪可以在每完成一个档位校准系数的计算后就发射一次表征该档位校准系数的第三可见光信号；万用表也可以按照档位所属的功能类型发射表征该功能类型所有档位校准系数的第三可见光信号；万用表还可以先存储计算的各档位的校准系数，在万用表所有待校准档位的校准系数全部计算完成后再发射一次表征所有档位校准系数的第三可见光信号。本申请对第三可见光信号表征的校准系数的个数不做限定。

在一些可能的实施例中，校准仪的控制器解码时所依据的编码规则可以是ASCII编码、Unicode编码、Utf-8编码、自定义编码或者其他任意编码方式，本申请不做限定。

需要说明的是，在其它可能的实施例中，还可以通过控制可发光器件的光强进行校准系数的传输。例如，通过脉冲宽度调制(PWM)或者DC调光改变可发光器件的发光强度，其表现为光的强弱变化，以此发射表征校准系数的第三可见光信号。

步骤509、万用表检测并解析第三可见光信号获得校准系数。

在本申请实施例中，万用表的光检测器检测校准仪的可发光器件发射的第三可见光信号，光检测器(例如：光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管，等等)利用光敏元件将光信号转为电信号输出至解调器(例如：电压比较器、光电开光，等等)，解调器对输入的电信号进行解调将其转换为数字信号输出至可编程控制器，可编程控制器对输入的数字信号进行解码操作获得该数字信号表征的数据信息，其包含了校准系数。

在本申请实施例中，万用表在获取到校准系数后将其存储到存储器中各档位原有测量函数系数的对应位置以更新替换原有系数。

需要说明的是，万用表的可编程控制器解码时依据的编码规则需与校准仪的可编程控制器编码时采用的编码规则保持一致。

可以看出，实施本申请实施例，在对万用表现有结构、电路仅做微小改动的情况下，通过改变万用表的控制程序，一方面，控制万用表自带的可发光器件发射第一可见光信号而被校准仪检测到，从而实现传输校准信息、测量信息给校准仪；另一方面，校准仪自动计算校准系数并通过可见光信号的方式传输给万用表，从而实现了万用表的自动校准。由于可见光信号的传输过程并没有引入电性连接(例如有线通信连接，无线通信连接)，从而避免了电信号对万用表校准过程(如标准信号的测量)的干扰，使得万用表校准过程具有鲁棒性，提高校准的准确性。此外，由于万用表的自动校准过程无需人为干预，所以也提高了万用表的校准效率

参见图8，本申请实施例提供了一种数字式万用表校准后的检验方法。在上述图6实施例步骤405或图7实施例步骤509之后，可选地，可以执行下面所描述的万用表校准后的检验方法，该方法包括但不限于以下步骤：

步骤601、万用表发射第四可见光信号。

在本申请实施例中，万用表调用存储器中预先编码好的待检验标准信号程序控制可发光器件发出的可见光的亮、灭来发射第四可见光信号，其中，上述中的第四可见光信号表征了检验信息。

在本申请的一种实施例中，第四可见光信号表征的检验信息可以包含待检验的功能类型以及该功能类型对应的第二标准值，例如：“10v”，其中，“v”是待检验的功能类型、“10”是该类型对应的第二标准值。预先采用ASCII编码对检验信息进行编码，则“10v”对应的ASCII码为“00001010 01110110”，其中，“0”表示灭，‘1’表示亮，以此控制万用表的可发光器件(例如：LED灯)发出的可见光的亮、灭来发射表征“10v”的第四可见光信号。

在本申请的另一种实施例中，在万用表仅有一种待检验的功能类型的情况下，第四可见光信号表征的检验信息还可以只包含待检验功能类型对应的第二标准值，例如：“10”，同样对该值进行编码，以此驱动万用表的可发光器件发射表征“10”的第四可见光信号。

在本申请的另一种实施例中，第四可见光信号表征的检验信息还可以包含检验指示位、待检验的功能类型和该类型对应的第二标准值，例如“J10v”，其中，“J”是检验指示位、“v”是待检验的功能类型、“10”是该类型对应的第二标准值，对其进行编码以此驱动万用表的可发光器件发射表征“J10v”的第四可见光信号。

在一些可能的实施例中，万用表待检验的功能类型可能有一种或者多种，且某一种功能类型对应的待检验的档位可能有一种或者多种，不同档位对应的待检验的标准值的数量也不同，因此，第四可见光信号表征的待检验的功能类型可以是一种或多种，该类型对应的第二标准值的数量也可以是一个或多个。

需要说明的是，万用表还可以通过改变光强的方式发射第四可见光信号。

需要说明的是，在其它可能的实施例中，上述中的针对检验信息的编码方式还可以使用Unicode编码、Utf-8编码、自定义编码或者其他编码方式，本申请不做限定。

步骤602、校准仪检测并解析第四可见光信号获得待检验的功能类型和第二标准值。

在本申请实施例中，校准仪的光检测器检测万用表的可发光器件发射的第四可见光信号，光检测器利用光敏元件将光信号转为电信号输出至解调器，解调器对输入的电信号进行解调将其转换为数字信号输出至可编程控制器，可编程控制器对输入的数字信号进行解码获取第四可见光信号表征的检验信息，其中，检验信息包括待检验功能类型(例如：电压、电流、电阻、电容或其他类别)和其第二标准值。

在一些可能的实施例中，校准仪解析获取的待检验功能类型中包含的功能类型的数量至少为一种，其对应的第二标准值中包含的标准值至少为一个，此时校准仪将获取的待检验的标准值、或者，待检验的标准值和其所属的功能类型存入存储器中。

需要说明的是，光检测器可以是光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管或者其他可以检测光的器件。解调器可以是电压比较器、光电开光、AD转换器或者其他可以进行模数转换的器件。

需要说明的是，校验信息中待检验的功能类型与上述中校准信息中待校准的功能类型相同，但同一功能类型对应的第二标准值和上述中第一标准值可以相同，也可以不同，换句话说，即可以对校准过的标准值进行检验，也可以对未校准过的标准值进行检验。

需要说明的是，校准仪解码所依据的编码规则可以是ASCII编码、Unicode编码、Utf-8编码、自定义编码或者其他编码方式，本申请不做限定。

需要说明的是，校准仪的可编程控制器解码时依据的编码规则需与万用表的可编程控制器编码时采用的编码规则保持一致。

步骤603、根据获得的检验信息提供第二标准信号至万用表。

本申请实施例中，第二标准信号输出至万用表的方式，可以如方式1所示，校准仪根据获得的检验信息控制校准源输出第二标准信号至万用表；还可以如方式2所示，校准仪根据获得的检验信息向校准源发送控制指令，校准源根据该控制指令输出第二标准信号至校准仪，校准仪再将第二标准信号输出至万用表。

本申请的一种实施例中，万用表仅与校准源连接，如图1中的(1)所示，在这种情况下，校准仪根据获得的检验信息控制校准源输出第二标准信号至万用表。

举例来说，校准源例如FLUKE 5500A自带有电阻电容、电压电流输出，该校准源可根据校准仪的控制信号输出相应的第二标准信号至万用表。

本申请的另一种实施例中，万用表仅与校准仪连接，如图1中的(2)所示，在这种情况下，校准仪根据获得的检验信息输出第二标准信号至万用表。

举例来说，校准源(例如，FLUKE 5080A)没有电阻电容输出，若某款万用表除了需要检验电压、电流外，还需要检验电容、电阻，那么校准仪中可集成部分校准源的功能，比如输出电阻电容，校准仪通过内置的继电器组分别与万用表、校准源连接，校准仪根据获取的检验信息控制校准源或者电阻电容电路选择相应的第二标准信号并通过继电器组输出至万用表。

需要说明的是，校准仪解析第四可见光信号获取的检验信息中第二标准值包含的标准值的数量为多个时，校准仪先将获取的各个标准值进行存储，再按顺序以一定时间间隔依次提供相应的第二标准信号至万用表。

步骤604、万用表基于校准系数测量第二标准信号获得第二测量值。

本申请的一种实施例中，当第二标准信号输入到万用表时，图3万用表的测量电路测量第二标准信号并将其输出到万用表的可编程控制器中，可编程控制器调用存储器中基于校准系数更新了的测量函数计算获取第二测量值，并将第二测量值按照其对应功能类型所属的档位存储到存储器中。

本申请的另一种实施例中，当第二标准信号输入到万用表时，图4万用表的测量电路测量第二标准信号并将其输出到万用表的控制器中，控制器调用存储器中基于校准系数更新了的测量函数计算获取第二测量值，并将第二测量值按照其对应功能类型所属的档位存储到存储器中。

步骤605、万用表发射第五可见光信号。

在本申请实施例中，万用表需要按照预先设置的编码方式对测量第二标准信号获得的第二测量值进行编码，以此控制万用表的可发光器件发出的可见光的亮、灭来发射第五可见光信号，其中，第五可见光信号表征了万用表基于校准系数更新了的测量函数测量第二标准信号获得的第二测量信息，其包含了第二测量值。

在本申请的一种实施例中，第五可见光信号表征的第二测量信息可以包括第二测量值和第二测量值所属的功能类型，例如：“10.2v”，“10.2”是第二测量值、“v”是第二测量值所属的功能类型。万用表对“10.2v”进行ASCII编码，“0”表示灭，‘1’表示亮，以此控制万用表的可发光器件(例如：LED灯)发出的可见光的亮、灭来发射表征“10.2v”的第五可见光信号。

本申请的另一种实施例中，在万用表仅有一种待检验的功能类型的情况下，第五可见光信号表征的第二测量信息还可以只包含测得的第二测量值，例如：“10.2”，同样可以对其进行ASCII编码，以此驱动万用表的可发光器件发射表征“10.2”的第五可见光信号。

在本申请的另一种实施例中，第五可见光信号表征的第二测量信息还可以包含第二测量值指示位、第二测量值和第二测量值所属的功能类型，例如：“O10.2v”，其中，“O”是第二测量值指示位、“10.2”是第二测量值、“v”是第二测量值所属的功能类型，可对其同样进行ASCII编码，以此驱动万用表的可发光器件发射表征“O10.2v”的第五可见光信号。

在一些可能的实施例中，万用表待检验的档位可能有多个待检验的标准值，每个标准值都对应一个测得的测量值，万用表可以在每完成一次测量第二标准信号后发射一次表征当前测量值的第五可见光信号；万用表还可以先存储测得的测量值，在万用表测量其某档位的全部待检验的第二标准信号后再发射一次表征该档位所有测量值的第五可见光信号。

需要说明的是，本申请对第五可见光信号表征的第二测量信息中第二测量值包含测量值的数量不做限定。

需要说明的是，在其它可能的实施例中，上述中的针对第五可见光信号表征的第二测量信息的编码方式还可以使用Unicode编码、Utf-8编码、自定义编码或者其他编码方式，本申请不做限定。

需要说明的是，在其它可能的实施例中，还可以通过改变万用表可发光器件发出的可见光的光强来发射第五可见光信号。

步骤606、校准仪检测并解析第五可见光信号获得第二测量值，并进行检验。

在本申请实施例中，校准仪在进行万用表功能类型的检验之前，需要先检测并解析第五可见光信号获得第二测量值。具体的过程为：校准仪的光检测器检测万用表可发光器件发射的第五可见光信号，光检测器将光信号转为电信号输出至解调器，解调器对输入的电信号进行解调将其转换为数字信号输出至可编程控制器，从而对输入的数字信号进行解码操作获得该数字信号表征的第二测量信息。

需要说明的是，上述中的第二测量信息包含第二测量值和第二测量值所属的功能类型，其中，第二测量值包含的测量值的数量至少为一个，第二测量值所属的功能类型包含的功能类型种类至少为一种，校准仪将获取的第二测量值按照其所属的功能类型分类存储到校准仪的存储器中。

需要说明的是，校准仪的可编程控制器解码时采用的编码规则需与万用表编码时采用的编码规则保持一致。

在本申请实施例中，校准仪在获取到第二测量值之后，校准仪的可编程控制器将依次按照万用表的功能类型调用存储器中第二测量值和该测量值对应的第二标准值计算相对误差，当万用表某一功能类型计算出的所有相对误差均满足在该功能类型(例如：电压、电流、电阻、电容或者其他类型)允许的最大相对误差阈值范围内，则万用表该功能类型的校准成功；否则，万用表该功能类型的校准失败。

需要说明的是，当校准仪对万用表的检验结果为校准失败时，可以直接向校准仪的触摸显示屏上发送“校准失败，请排查故障”的用户提示消息，还可以通过内置的可发光器件发射表征重新校准某功能类型的可见光信号。

需要说明的是，万用表的校准和检验过程可以穿插进行，即万用表可以在完成某一功能类型的校准后就进行该功能类型的检验；万用表的校准和检验过程也可以分开进行，即万用表在完成所有待校准的功能类型的校准后再进行对应各功能类型的检验。

可以看出，实施本申请实施例，通过控制可发光器件发射可见光信号实现了检验信息、万用表校准后的测量值等信息在万用表和校准仪之间的传输，实现了无接触式地自动控制校准源输出待检验的标准信号，避免了人工操作误触校准源带来的危险，从而完成万用表的自动检验，一方面提高了万用表检验过程中的抗干扰性，另一方面，提高了万用表的检验效率。

需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存储器(Random AccessMemory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-time Programmable Read-Only Memory，OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。

在上述的实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备、机器人、单片机、芯片、机器人等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上对本申请实施例公开的进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (20)

1.一种数字式万用表的校准方法，其特征在于，所述方法应用于数字式万用表，包括：

获取校准指令；

根据所述校准指令发射第一可见光信号，所述第一可见光信号用于表征待校准的功能类型和所述功能类型的第一标准值；

获取第一标准信号，所述第一标准信号是根据所述待校准的功能类型和所述功能类型的第一标准值确定的；

测量所述第一标准信号获得所述功能类型的第一测量值；

发射第二可见光信号，所述第二可见光信号用于表征所述功能类型的第一测量值；

接收校准仪发送的校准系数，所述校准系数用于实现对所述功能类型的校准。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收校准仪发送的校准系数，包括：

检测校准仪发射的第三可见光信号；

解析所述第三可见光信号获得所述校准仪计算的校准系数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收校准仪发送的校准系数之后，所述方法还包括：

发射第四可见光信号，所述第四可见光信号用于表征所述功能类型和所述功能类型的第二标准值；

获取第二标准信号，所述第二标准信号是根据所述功能类型和所述功能类型的第二标准值确定的；

基于所述校准系数测量所述第二标准信号，获得所述功能类型的第二测量值；

发射第五可见光信号，所述第五可见光信号表征所述功能类型的第二测量值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述第一可见光信号包括可发光器件所发出的亮灭变化的可见光和/或所述可发光器件所发出的强弱变化的可见光；

所述第二可见光信号包括可发光器件所发出的亮灭变化的可见光和/或所述可发光器件所发出的强弱变化的可见光；

所述第三可见光信号包括可发光器件所发出的亮灭变化的可见光和/或所述可发光器件所发出的强弱变化的可见光；

所述第四可见光信号包括可发光器件所发出的亮灭变化的可见光和/或所述可发光器件所发出的强弱变化的可见光；

所述第五可见光信号包括可发光器件所发出的亮灭变化的可见光和/或所述可发光器件所发出的强弱变化的可见光。

5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述获取第一标准信号包括：

获取校准源输出的所述第一标准信号。

6.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述获取第一标准信号包括：

获取所述校准仪输出的所述第一标准信号。

7.一种数字式万用表的校准方法，其特征在于，所述方法应用于数字式万用表，包括：

获取校准指令；

根据所述校准指令发射第一可见光信号，所述第一可见光信号用于表征待校准的功能类型和所述功能类型的第一标准值；

获取第一标准信号，所述第一标准信号是根据所述待校准的功能类型和所述功能类型的第一标准值确定的；

测量所述第一标准信号获得所述功能类型的第一测量值；

根据所述功能类型的第一标准值和所述功能类型的第一测量值，计算获得校准系数，所述校准系数用于实现对所述功能类型的校准。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述获取第一标准信号包括：

获取校准源输出的所述第一标准信号。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述获取第一标准信号包括：

获取所述校准仪输出的所述第一标准信号。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述计算获得校准系数之后，所述方法还包括：

发射第四可见光信号，所述第四可见光信号用于表征所述功能类型和所述功能类型的第二标准值；

获取第二标准信号，所述第二标准信号是根据所述功能类型和所述功能类型的第二标准值确定的；

基于所述校准系数测量所述第二标准信号获得所述功能类型的第二测量值；

发射第五可见光信号，所述第五可见光信号用于表征所述功能类型的第二测量值。

11.根据权利要求7-10任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

所述第一可见光信号包括可发光器件所发出的亮灭变化的可见光和/或所述可发光器件所发出的强弱变化的可见光；

所述第四可见光信号包括可发光器件所发出的亮灭变化的可见光和/或所述可发光器件所发出的强弱变化的可见光；

所述第五可见光信号包括可发光器件所发出的亮灭变化的可见光和/或所述可发光器件所发出的强弱变化的可见光。

12.一种数字式万用表的校准方法，其特征在于，所述方法应用于校准仪，包括：

检测数字式万用表的第一可见光信号；

解析所述第一可见光信号确定待校准的功能类型和所述功能类型的第一标准值；

根据所述待校准的功能类型和所述功能类型的第一标准值提供第一标准信号至所述数字式万用表。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述根据所述待校准的功能类型和所述功能类型的第一标准值提供第一标准信号至所述数字式万用表，包括：

根据所述待校准的功能类型和所述功能类型的第一标准值输出所述第一标准信号至所述数字式万用表。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述根据所述待校准的功能类型和所述功能类型的第一标准值提供第一标准信号至所述数字式万用表，包括：

根据所述待校准的功能类型和所述功能类型的第一标准值控制校准源输出所述第一标准信号至所述数字式万用表。

15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述根据所述待校准的功能类型和所述功能类型的第一标准值提供第一标准信号至所述数字式万用表之后，还包括：

检测所述数字式万用表的第二可见光信号；

解析所述第二可见光信号确定所述功能类型的第一测量值，所述第一测量值是根据所述第一标准信号确定的；

根据所述功能类型的第一标准值和所述功能类型的第一测量值，计算获得校准系数，所述校准系数用于实现对所述功能类型的校准；

发送所述校准系数至所述数字式万用表。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述发送所述校准系数至所述数字式万用表包括：

发射第三可见光信号，所述第三可见光信号表征所述校准系数。

17.根据权利要求12-16任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

检测所述数字式万用表的第四可见光信号；

解析所述第四可见光信号确定所述功能类型和所述功能类型的第二标准值；

根据所述功能类型和所述功能类型的第二标准值提供第二标准信号至所述数字式万用表；

检测所述数字式万用表的第五可见光信号；

解析所述第五可见光信号确定所述功能类型的第二测量值，所述第二测量值是根据所述第二标准信号确定的；

根据所述功能类型的第二标准值和所述功能类型的第二测量值，对所述功能类型进行检验。

18.一种数字式万用表，其特征在于，所述数字式万用表包括可发光器件、测量电路、存储器、光检测器、处理器和解调器，其中，所述可发光器件用于向外发射可见光信号；所述测量电路用于接收和测量标准信号；所述光检测器用于检测校准仪发射的可见光信号；所述解调器用于将校准仪发射的可见光信号转换成数字信号；所述存储器用于存储程序指令；所述处理器用于调用存储器中的程序指令以执行如权利要求1-6任一项所述的方法。

19.一种数字式万用表，其特征在于，所述数字式万用表包括可发光器件、测量电路、存储器和处理器，其中，所述可发光器件用于向外发射可见光信号；所述测量电路用于接收和测量标准信号；所述存储器用于存储程序指令；所述处理器用于调用存储器中的程序指令以执行如权利要求7-11任一项所述的方法。

20.一种校准仪装置，其特征在于，所述校准仪包括可发光器件、光检测器、解调器、校准源接口、存储器和处理器，其中，所述可发光器件用于向外发射可见光信号；所述光检测器用于检测万用表发射的可见光信号；所述解调器用于将所述万用表发射的可见光信号转换成数字信号；所述校准源接口用于实现校准仪与校准源的通信；所述存储器用于存储程序指令；所述处理器用于调用存储器中的程序指令以执行如权利要求12-17所述的方法。

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