PXI產品在多功能校準儀中的應用
2012-12-25
PXI技術是Compact PCI與儀器、儀表技術相結合的產物，隨著PXI 2.0規范的制定和發布，PXI產品越來越成熟，市場上可供選擇的模塊也越來越多，與傳統儀器相比， PXI產品具有性能和體積上的優勢，因此非常適合在強調移動的測量和修理場合中采用（如：應用在軍事檢測和修理領域中），本文以多功能校準儀的開發過程為例，簡單介紹了PXI系統相關的軟硬件構成和應用。
另外，在多功能校準儀的組件中除了系統必備的機箱和控制模塊外，根據軍事檢測和修理的需要，我們還采購了寬范圍的交流/直流電源模塊，以適應野外或現場測試條件下惡劣的環境。
系統編程采用了NI公司的LabVIEW軟件，與VB、VC相比，圖形化編程工具LabVIEW，更適合用來開發自動化測試系統，這是因為NI作為PXI規范的發起人，對規范的理解和支持相對做的更好一些，通過VISA和最新的IVI驅動技術，其它公司的PXI/CPCI產品在LabVIEW中也能得到比較好的支持（在for LabVIEW的驅動程序上，凌華以開發包的形式提供了較完善的硬件驅動），那些熟悉VB、VC的程序員還可以通過DLL調用等方式，直接在LabVIEW中控制硬件，這些優勢對于需要在短時間構建一個綜合測試系統的用戶來說是非常有吸引力的。下圖是用LabVIEW開發的多功能校準儀的綜合測試軟件
1、常數校準方式
一些PXI板卡交付前，在工廠中的標準條件下進行了校準（如凌華的TE6100數字示波器模塊），用來修正誤差的校準常數被存儲在板載非易失性存儲器中（EEPROM），通過裝載校準常數就能恢復離廠前的狀態。PXI板卡的EEPROM中除了包含工廠校準數據的永久存儲區域外，還有一塊供用戶使用的可修改的校準數據區域，這個區域內用來保存工廠校準的原始數據或用戶自己的校準數據。常數校準的精度并不高，因為它并沒有考慮到時間推移和溫度變化對模塊測量和輸出功能的影響。
2、自校準方式
為了減少由于偏置和增益漂移帶來的測量誤差，一些PXI模塊提供了'自校準'功能，其工作原理是：通過模塊自身的高精度板載基準，在校準軟件的控制下，測試和修正所有的誤差（如NI公司的PXI6704模擬輸出模塊）。模塊的自校準無須連接外部信號，是提高測量精度、減少自身誤差的有效途徑。
3、外部校準方式
自校準中用到的板載基準在大多數情況下是足夠穩定的，但是如果在極端的溫度環境下或者校準期超過一年，那么應該進行一次外部校準。外部校準指采用外部基準（取代板載基準）對模塊進行的校準，外部校準通常情況下要對板載基準重新定標，定標結果存儲在EEPROM中，以備今后調用，進行外部校準時，使用的外部參考基準要確保有足夠高的精度，通常情況下外部參考基準的精度應該是模塊自身板載基準的3~5倍，外部校準一般由用戶委托具備校準能力實驗室進行。
今后PXI產品在增強功能、完善驅動、改進服務等方面還有很長的路要走，相信隨著技術進步，PXI產品的應用領域將越來越廣闊。多功能校準儀是PXI產品在軍事檢測領域的一次應用嘗試，由于項目時間過于匆忙，對模塊的了解和應用有限，工作難免流于膚淺，本文中的錯誤之處敬請專家批評指正。
來源 電能質量分析儀 http://www.mqmlro.cn/
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