一种多功能智能测试仪器的研究

摘要

《便携式多功能宽量程电参数测试装置》是江西赣州供电公司的一个预研项目，是针对电气参数种类多、规格杂的特点而研制设计的。传统上为了测量不同的电气参数，需要品种以及规格各不相同的测试装置，如万用表、直流电阻表等。而应用了该测试装置，就能够完成这些传统测试装置的所有功能，这样既方便了维护，也节约了资金。项目组在认真总结了相关课题研究经验的基础上，开发出了这一套测试装置。该测试装置能够完成的测试功能相当于：RLC测试仪、介质损耗角测试仪、MOA测试仪、电气参数测试仪、直流电阻测试仪以及电表校验仪。且该测试装置的定位为智能测试仪器，因此与传统测试仪器相比，在功能的丰富性以及操作的易用性上有了很大的改进。在详细分析了该测试装置的功能、原理的基础上，本文提出了该测试装置以嵌入式工控机作为上位机，DSP以及单片机作为下位机，上下位机通讯采用RS485总线通讯的总体设计方案，嵌入式工控机采用WinCE.net4.2作为操作系统，附带.netCompactFramework以及SQLServerForCE。本文介绍了测试仪器操作键盘设计的基本原理，并依据所述原理设计了一套适合于实际装置应用的操作键盘，其硬件电路以单片机为处理核心完成，在设计时充分考虑了美观性、易用性以及扩展性，与上位机的通讯采用RS232串口通讯完成。最后本文对上位机测试软件的设计做了一个详细的论述，主要讨论了软件设计的目标、原理以及流程等问题，软件的开发环境选用MicrosoftVisualStudio.net2003，开发语言选用目前流行的C＃，软件在体系结构设计时充分利用了现代编程里面的OO思想，层次分明、封装有序、易于维护。该测试装置能够使用自带的操作键盘完成测试工作，也能够外接鼠标和键盘完成测试工作。上位机软件能够保存测试的历史数据以方便对比，由于设计基于.netCompactFramework，因此软件也能在普通PC机上运行，将测试装置与PC机对接，操作员也能够在PC机上完成测试工作。