数字多用表自动测试系统的功能设计

摘要：采用标准源发对数字多用表进行自动测试，除了硬件的支持外，主要的工作是设计控制软件、测量软件和管理软件。而要完成这一系列软件包的设计，首先必须完成系统的、完善的软件功能设计。

中图分类号：S219.033

1、 功能设计的依据

满足现时的需要和着眼未来的发展是软件设计的一般原则。对于

数字多用表自动测试系统而言，就是要能完成计量检定规程中所规定的主要检定内容或用户提出的具体测试内容，还要能满足对新型号的数字多用表的自动测试。

自动测试具有操作规范化的优点，而规范化的操作源于不折不扣

的执行计量检定规程。自动测试同手动测试一样，都要保证检测数据的准确、可靠，都要保证检测证书的公正、无误。因此，依据计量法律、法规文件进行软件设计，将计量法的思想溶于自动测试的软件设计中，这应成为计量工作者进行自动测试软件设计的主要特点。

2、 功能设计必须以检测数据为中心

自动测试与手动测试一样，都要求检测人员对其测量数据的负责。因此，在程序设计上，必须以测量数据为中心，做好测量数据的生成，分析、维护和管理工作。

2.1 生成测试数据

采用标准源法对数字多用表进行自动测试是在硬件的支持和软

件的适时控制下完成全部测量工作的。软件对硬件的控制，主要是改变仪器的功能、量程等工作状态和确定数据的采样时间及采样次数等，还控制着数据的传输。而这些控制并不会给整个自动测试系统带来系统误差。影响数字多用表自动测试系统系统误差的主要因素来自计量标准器和环境条件。

计量标准器具只有经过检定合格才能投入使用。而检定合格的计量标准器具也并不意味着没有误差。为了减小传递误差，在实际应用中，往往采用加修正值的办法。因此，在程序设计中，应具有对计量标准器具加修正值的功能。

在实际测量过程中，传递标准在其功能、量程、测量点变换后，都需要一定的稳定时间才能保证源输出值的准确。在手动测量中，我们通过观察多功能标准源前面板的稳定标志来判断，当稳定标志消失时既表示源输出值稳定。在自动测试中，我们是通过读取标志代码来判定的。在源的稳定标志消失的同时，标志代码既传到计算机，控制软件再自动加上几秒钟的延迟后，开始从数字多用表读取数据。对无标志的多功能标准源，我们通过直接加延迟的办法解决。延迟时间采用读秒的方法，可避免因计算机性能的不同而需要调整的麻烦。

2.2 分析测试数据

在手动测量中，偶然干扰产生的突跳数值可随时发现并能及时判

断剔除。但在自动测试过程中，计算机采集数据并不拒绝突跳的数值，而突跳的数值无一定范围，并毫无例外的作为“正常值”计入算数平均值中，使该点数值严重变坏。因此，必须用统计学方法进行判读。也就是说，在程序设计中，必须具备剔除粗大误差的功能。

对测量结果进行判断也是分析测试数据的一项重要内容。若测量结果在允许误差范围内，判定为合格。若测量结果超出允许误差的范围，则在进行一次重复测量，若两次测量值均不在误差范围内，就判定为“超差”。在实际设计中，为了检测人员分析、判断问题的方便，还增加了“临界”一种情况。即结论为“合格、临界、超差”三种情况，并用不同的颜色表示。

2.3 维护测量数据

维护测量数据主要是指：数据的录入、数据的显示、数据的修改、

数据的剔除、数据的添加和数据的备份等。

数据的录入主要包括被检计量器具的基本概况（如：名称、型号、产品号、证书编号等等）、计量标准器的修正值等。

数据的显示主要是指将检测数据从数据库中调出，以便检测人员进行综合分析、判断、比较等。

数据的修改、添加、剔除主要用于半自动和手动测量，同时也兼顾送检用户临时增加或减少测量点。

数据的备份主要是指将测量数据复制到其他存体中.

2.4 管理测量数据

管理测量数据主要是指安全管理，以确保检测数据的公正、准确、

可靠。这是将计量法的思想溶于程序设计中的一种主要表现形式。可采用加密码口令、和硬盘存储数据、光盘备份数据、打印原始记录等多种方式。前面提到的数据修改、添加、剔除并不是随意的，而是经过一定的权限批准后方可实施。在软件设计中，通过“检定员级”和“室主任级”两级安全管理“批准”后才能进行。

2.5 生成测试报告

包括原始数据的打印和检测证书的打印两份内容。在测试证书的

打印中分为检测证书封面的打印和检测数据的打印。而打印检测数据又可有两种设计风格，一种是按测量功能逐项打印，一种是将两项测量功能的检测数据同时分页打印。

2.6 开发环境的设计

这是着眼于发展的一项设计内容。

为提高系统的再开发效率，适应数字仪表行业的发展，保证新型号的数字多用表能很快投入到自动测量系统中，可设计提供一个高性能的人机界面特性指标库，形成初步的原型开发软件环境.

2.7 查询功能

可按检测证书编号、送检单位名称、被检计量器具的型号、产品

号等多种方式进行查询。

3、 按检测内容进行设计

3.1 测量功能

分为全自动测试系统和半自动测试两种方式。在这两种方式，又可分为全功能测试、单功能测试和某功能单一量程的测试三种情况。

半自动测试主要是针对无接口或接口系统有故障的数字多用表设计的。利用多功能标准源的微调机构将数字多用表的显示值调准到某一整数值，利用计算机的运算功能计算出被检表的实际值和误差。

在测量功能中还考虑24小时稳定性测试这一项目。

3.2 校准功能

可参照测量功能进行设计。

在校准或测量的过程中，都有可能由于功能的改变而导致测试线接线的变化，如：从电压测量转到电流测量，计算机应适时进行提示，以防出现操作上的错误。

3.3 检查接口

接口功能能正常工作是自动测试的基础。因此，在自动测试前应对接口功能进行检查，在表和源的接口均处于正常工作状态后再开始自动测试。

从上面的论述设计我们不难看出，数字多用表自动测试系统的软件是以检测数据为核心，集规范化操作、严密的数据管理、高准确度测试及法制观念于一体，因此，可以保证检测数据的科学、公正、准确、可靠。

软件设计是一项工程。因此，不可避免地会暴露出缺点和不足，只要本着在实践中发展、在实践中完善的精神，就会克服问题，不断进取。