论文部分内容阅读
校准是仪器正常工作的保障,特别是电子测量类仪器作为各种电子系统研制、检测、验证环节的技术支撑,按时校准尤为重要。为保证仪器准确、安全、可靠运行,仪器的校准与检测技术逐渐成为仪器生产厂商的重点研究方向。我国仪器校准技术还处于探索阶段,本文正是在这一背景下,针对实验室项目需要,对自动校准技术进行研究,完成自动校准测试系统软件的设计与实现。针对仪器自动校准过程中,校准参数多、关联性强、精度高、校准过程复杂的特点,本论文提出一种基于智能拟合的自动校准方法,实现集测试控制、数据处理与校准文件生成为一体的校准软件设计。主要工作围绕两部分展开:一是对智能拟合算法进行研究与设计;二是设计并实现自动校准测试的软件系统。校准主要分为获取测量值及确定量值关系两个过程。本文根据被校仪器测量值推导出全量程校准公式来实现校准。仪器校准过程中,由于关联参数较多,使得校准过程复杂、测试点数量呈指数上升、校准数据的拟合非常困难。本文针对复杂系统校准需要,从统计学和数据挖掘进行研究,首次将逐步分析和M5模型树算法应用于仪器校准领域,对校准参数相关性进行分析,建立校准参数与其影响因子间的分段线性模型并计算关联参数拟合系数。软件设计和实现方面主要包括仪器控制、自动测试、数据管理、校准方法实现以及人机界面。通过自动校准软件一体化控制被校准仪器与标准仪器,解析SCPI命令实现仪器参数自动测试,利用数据库实现测试数据实时存储、管理。校准模块将测试数据进行建模处理,自动计算并完成数据拟合,得到所需各参数的校准系数生成校准文件,并发送给被校仪器。同时采用校准流程和软件相分离的方式,实现软件与仪器资源无关的设计目标,提高自动校准软件的通用性。本文提出了一种基于智能拟合的自动校准方法,基于脉冲发生器完成了自动校准软件设计,并对自动校准软件中各项功能进行了测试,对校准方法进行了验证。