应用Excel实现数字多用表检定中的数据自动处理

时间:2022-08-18 09:49:04

【前言】应用Excel实现数字多用表检定中的数据自动处理由文秘帮小编整理而成,但愿对你的学习工作带来帮助。2 实现过程 数表检定方法是在完成基本信息录入后,在被检数表和标准检定装置的测量项目和范围的交集内,由标准检定装置输出一个标准值x0 (视为真值)给数表,数表显示值x即为测量值,从而可以求出绝对误差t=|x-x0|;再根据数表的技术资料查找并计算出其准确度等级p(...

应用Excel实现数字多用表检定中的数据自动处理

摘 要 针对数字多用表计量检定过程中需要处理大量数据及其人工计算的种种弊端,本文应用excel强大的运算能力对测量数据进行自动处理,并通过实验论证了其处理结果的可靠性和准确性,从而提高了数字多用表检定工作的效率和检定结果的正确性,为实现数字多用表检定的完全自动化提供了重要参考。

【关键词】数字多用表 Excel 计量检定 数据处理 自动化

1 研究的背景及其意义

随着电子技术的不断发展,数字多用表(以下简称数表)的性能日益提高,应用也越来越普及,不论是航空航天等科研前沿,还是平常百姓家,几乎随处可见其影子。数表一般都有五大基本功能:交、直流电压测量功能、交、直流电流测量功能,以及电阻测量功能。有的数表还有其它辅助功能,如频率测量、电容测量、三极管引脚测量等。这些测量功能一般都通过其圆形转盘上的指针来选择,并与量程一一对应。数表对其测量结果必须满足一定的准确性和可靠性,否则可能导致危险事故,甚至危及生命和财产,因此,必须对其进行计量检定。

对数表计量检定后的数据处理,目前基本上都是通过人工计算来完成,这种方法存在较多弊端。首先,效率低。复杂计算一般都借助于计算器来完成,由于对正负数字和运算符号等的人工输入速度限制,导致人工运算效率低下。其次,出错率高。数表检定中某些测量值有正负之分,有频率影响,加上基本量程和非基本量程等诸多因素,一块数表需要测量的数据就达上百之多,对其进行相关处理又导致计算量成倍增加,这些巨大而繁琐的计算,人工处理时很容易出错,从而导致错误结论。最后,制约了数表检定的自动化发展。数表检定的自动化是大势所趋,人工计算法显然不能顺应这一发展趋势,若不能有效解决这一瓶颈就很难实现自动化检定。

2 实现过程

数表检定方法是在完成基本信息录入后,在被检数表和标准检定装置的测量项目和范围的交集内,由标准检定装置输出一个标准值x0 (视为真值)给数表,数表显示值x即为测量值,从而可以求出绝对误差t=|x-x0|;再根据数表的技术资料查找并计算出其准确度等级p(一般用在各个量程内读数的百分比与显示字数的组合来表示);当t≤p时,此数据合格,否则不合格并做出标识。如此循环直到测量结束,若所有数据都合格,则最终给出“所检项目合格”的检定结论,反之注明不合格项,下面是具体实现过程。

2.1 数表检定前的基本信息录入

由于每一块被检数表的用户、生产厂家、型号、编号等基本信息都不同,因此在开始检定前必须对这些信息进行登记和录入。同时也应该有标准检定装置的相关信息,如名称、型号,编号、证书编号、有效日期以及检定的项目、范围、不确定度等。另外还应该有检定机构的名称、地址、联系方式以及检定所依据的文件等信息。录入完这些基本信息后,就可以进行数据测量了,下面重点探讨实现测量数据的自动处理过程。

2.2 测量数据的自动化处理

数据处理的流程如前所述,为此需要求出任何一个测量值的分辨力(字)从而求出被检数表的准确度、测量误差、合格与否的判断。

2.2.1 求任意测量数据的分辨力及准确度

分辨力计算。因为对任何一个数都可以取其整数部分,若取整前后的长度不发生变化,那其一定是整数,否者就是小数,而且因其小数点占一位故取整后的长度至少减短两位。因此借助Excel的相关函数就可以确定出此数的末位一个单位的值,即此数的分辨力或者一个字的大小。

2.2.2 测量误差的计算及其结果判断

若标准值x0与测量值x极性相同,则绝对误差t=|x-x0|;若极性相反,则t=|x+x0|。再将其与上面求出的p相比较,从而给出合格与否的判断。对直流电压和直流电流需要正负极检定,只有两个数据同时满足以上条件时才算合格,因此还需要借助Excel的AND函数对其判断。

2.3 最终检定结果的判定

在Excel中通过选定区域并拉动鼠标可以复制一类公式到相应区间,而且除绝对引用外系统都自动调整各个变量,这为编辑公式带来了很大方便。实际工作中一般都将被检数表同一个量程放在一个区间,以便于参数调用。当所有测量都完成后,需要对各个测量数据合格与否进行统计,从而在醒目处给出最终检定结果,这一功能可以通过查询函数来实现:

最终检定结论=IF(COUNTIF(K53:K225,"*不合格")=0,"所检项目合格","除*外,所检项目合格");

式中,COUNTIF(K53:K225,"*不合格")=0是对K列53行到225行中信息为"*不合格"的统计数目,若其值为0,则全部测量数据合格,给出“所检项目合格”的结论,否则“除*外,所检项目合格”,查找范围应根据实际情况而适当调整。

另外,借助Excel的日期函数,可以自动实现检定日期和有效日期更新,尽量减少人为因素,以提高检定证书的客观公正性:

检定日期=TODAY();数表检定周期为一年,故而

有效日期=DATE(YEAR(TODAY())+1,MONTH(TODAY()),DAY(TODAY())-1)。

3 实验验证

表1是研究过程中生成的某数表检定结果,其中有部份测量数据作为调试用而做了一定修改。从表1中不难看出,本文计算方法和编写程序正确,数据处理的正确率达到了100%。

4 小结

本文依据相关的数表检定规程,在传统数表检定方法的基础上,应用Excel强大的数据处理功能实现了数据的自动化处理,从而提高了检定工作的效率,消除了数据处理中的错误,也为进一步研究和实现数表检定的完全自动化提供了重要参考。

作者单位

中国人民91315部队 广东省汕头市 515023

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