CN112415455A

CN112415455A - 数字式万用表自动化校准装置

Info

Publication number: CN112415455A
Application number: CN201910766524.4A
Authority: CN
Inventors: 何慧; 李宗昆; 杨水旺
Original assignee: Beijing Zhenxing Metrology and Test Institute
Current assignee: Beijing Zhenxing Metrology and Test Institute
Priority date: 2019-08-20
Filing date: 2019-08-20
Publication date: 2021-02-26

Abstract

本发明涉及电学计量技术领域，公开了一种数字式万用表自动化校准装置。该装置包括：控制器，用于输出控制校准源产生标准信号的第一指令和控制切换单元在数字式万用表的不同通路之间切换的第二指令；校准源，用于根据第一指令产生对应的标准信号；切换单元，用于根据第二指令切换至对应的通路并将校准源产生的标准信号传输至所切换的通路，以便数字式万用表执行测量；图像采集单元，与控制器连接，用于采集数字式万用表的读数图像并输出读数图像至控制器；控制器还用于对读数图像进行识别得到数字式万用表的读数，根据得到的读数计算误差，并根据所计算的误差判断数字式万用表是否超差。由此，可以实现对数字万用表的全自动校准。

Description

数字式万用表自动化校准装置

技术领域

本发明涉及电学计量技术领域，尤其涉及一种数字式万用表自动化校准装置。

背景技术

数字式万用表由于其价格低廉、使用简单，现已广泛运用于科研、生产的各个领域。为保证其量值传递准确可靠，根据国家和行业的规程规范要求，必须定期对数字万用表进行校准。

在日常电学计量校准工作中，万用表(手持数字多用表)是数量最多的一类。对于单个万用表，一般都具备直流电压、交流电压、直流电流、交流电流、电阻测量功能，部分型号还具备频率、电容等测量功能。而万用表的每一项功能下面又包含多个量程，每一个量程下面又有多个校准点，而且各量程的技术指标各不相同。由于万用表不带程控接口，以往只能手动计量，人工读数、记数容易出错，而且误差计算量大，导致人员劳动强度大，校准时间长,工作效率低。

发明内容

本发明提供了一种数字式万用表自动化校准装置，能够解决现有技术中误差计算量大、记数易出错和工作效率低等技术问题。

本发明提供了一种数字式万用表自动化校准装置，其中，该装置包括：

控制器，用于输出控制校准源产生标准信号的第一指令和控制切换单元在所述数字式万用表的不同通路之间切换的第二指令；

校准源，与所述控制器连接，用于根据所述第一指令产生对应的标准信号；

切换单元，与所述校准源和所述控制器连接，用于根据所述第二指令切换至对应的通路并将所述校准源产生的标准信号传输至所切换的通路，以便所述数字式万用表执行测量(即，切换单元还与待测数字式万用表连接)；

图像采集单元，与所述控制器连接，用于采集所述数字式万用表的读数图像并输出所述读数图像至所述控制器；

所述控制器还用于对所述读数图像进行识别得到所述数字式万用表的读数，根据得到的读数计算误差，并根据所计算的误差判断所述数字式万用表是否超差。

优选地，所述控制器根据得到的读数计算误差，并根据所计算的误差判断是否超差包括：

根据得到的读数和所产生的标准信号计算误差；

将所计算的误差与误差阈值范围进行比较；

在所计算的误差处于所述误差阈值范围的情况下，判断所述数字式万用表不超差；

在所计算的误差超出所述误差阈值范围的情况下，判断所述数字式万用表超差。

优选地，所述图像采集单元包括镜头和工业相机。

优选地，该装置还包括云台，所述图像采集单元设置在所述云台上。

优选地，所述图像采集单元通过LAN口与所述控制器进行通讯。

优选地，该装置还包括存储单元，用于存储识别得到的读数和判断结果。

优选地，所述切换单元为继电器。

优选地，该装置还包括万用表校准工装，用于设置所述数字式万用表。

优选地，该装置还包括人机交互界面。

通过上述技术方案，可以通过控制器输出控制校准源产生标准信号的第一指令和控制切换单元在所述数字式万用表的不同通路之间切换的第二指令，校准源根据第一指令可以产生对应的标准信号，切换单元根据第二指令可以切换至对应的通路并将所述校准源产生的标准信号传输至所切换的通路，以便所述数字式万用表执行测量，进而图像采集单元可以采集所述数字式万用表的读数图像(即，测量结果图像)并输出所述读数图像至所述控制器，控制器通过对所述读数图像进行识别可以得到所述数字式万用表的读数，根据得到的读数计算误差，并根据所计算的误差判断所述数字式万用表是否超差。由此，可以实现对数字万用表的全自动校准。并且，由于本发明的装置具备自动读数功能，能够消除人为读数、记数不准引入的粗大误差，进一步保证了校准质量，极大地提高了工作效率，具有通用性强、自动化程度高、自适应能力强、高准确度和高效率的优点。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出了根据本发明实施例的一种数字式万用表自动化校准装置的方框图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1所示，本发明实施例提供了一种数字式万用表自动化校准装置，其中，该装置包括：

控制器10，用于输出控制校准源12产生标准信号的第一指令和控制切换单元14在所述数字式万用表16的不同通路(通道)之间切换的第二指令；

举例来讲，在控制器10接收到“开始校准”命令后，可以输出所述第一指令和所述第二指令(即，控制信号)。

校准源12，与所述控制器10连接，用于根据所述第一指令产生对应的标准信号(电信号)；

切换单元14，与所述校准源12和所述控制器10连接，用于根据所述第二指令切换至对应的通路并将所述校准源12产生的标准信号传输至所切换的通路，以便所述数字式万用表16执行测量；

也就是，在切换单元14通过切换操作接通对应的通路后，标准信号可以通过切换单元14传输到被检万用表的对应通路进行测量。

图像采集单元18，与所述控制器10连接，用于采集所述数字式万用表的读数图像(即，测量结果图像数据)并输出所述读数图像至所述控制器10；

所述控制器10还用于对所述读数图像进行识别得到所述数字式万用表的读数，根据得到的读数计算误差，并根据所计算的误差判断所述数字式万用表是否超差。

其中，数字式万用表可以包括液晶显示屏(LCD)，可以通过所述液晶显示屏显示万用表的读数(测量结果)。

根据本发明一种实施例，所述控制器10根据得到的读数计算误差，并根据所计算的误差判断是否超差包括：

根据得到的读数和所产生的标准信号计算误差；

将所计算的误差与误差阈值范围进行比较；

根据本发明一种实施例，所述图像采集单元18可以包括镜头和工业相机。

根据本发明一种实施例，该装置还包括云台，所述图像采集单元18可以设置在所述云台上。

通过云台可以对其四自由度的位置调整使万用表图像在图镜头视野之中。

根据本发明一种实施例，所述图像采集单元通过LAN口与所述控制器10进行通讯。

根据本发明一种实施例，该装置还包括存储单元，用于存储识别得到的读数和判断结果。

换言之，控制器可以输出识别的读数(万用表测量结果)和校准记录(判断结果)至存储单元进行存储。

根据本发明一种实施例，所述切换单元为继电器。

举例来讲，继电器的数量可以为一个或多个。具体的数量可以根据数字式万用表的型号来确定，本发明不对此进行限定。

根据本发明一种实施例，该装置还包括万用表校准工装，用于设置所述数字式万用表。

根据本发明一种实施例，该装置还可以包括人机交互界面。

通过该人机交互界面，可以输入被检万用表的型号、出厂编号、制造厂商、证书单位、校准日期和校准地点等信息，然后可以选择校准项目，并启动万用表自动化校准流程。

在本发明实施例中，举例来讲，控制器10可以为PXI控制器，该PXI控制器可以设置在对应的机箱中；被检数字式万用表型号可以为美国FLUKE公司制造的189，校准源型号可以为美国FLUKE公司制造的5520A。

本领域技术人员应当理解，上述关于各部件的相关描述仅仅是示例性的，并非用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种数字式万用表自动化校准装置，其特征在于，该装置包括：

切换单元，与所述校准源和所述控制器连接，用于根据所述第二指令切换至对应的通路并将所述校准源产生的标准信号传输至所切换的通路，以便所述数字式万用表执行测量；

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器根据得到的读数计算误差，并根据所计算的误差判断是否超差包括：

根据得到的读数和所产生的标准信号计算误差；

将所计算的误差与误差阈值范围进行比较；

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述图像采集单元包括镜头和工业相机。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，该装置还包括云台，所述图像采集单元设置在所述云台上。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述图像采集单元通过LAN口与所述控制器进行通讯。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置还包括存储单元，用于存储识别得到的读数和判断结果。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的装置，其特征在于，所述切换单元为继电器。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的装置，其特征在于，该装置还包括万用表校准工装，用于设置所述数字式万用表。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的装置，其特征在于，该装置还包括人机交互界面。