[发明专利]一种现场测试设备的校准方法及校准系统

说明书

技术领域

本发明涉及信号测试设备领域，特别涉及一种现场测试设备的校准方法及校准系统。

背景技术

测试设备是将接收到的传感器的电压或电流等信号，经过采样后，再按照其工作特性曲线计算出被测信号量值的一种装置。从标准化的角度而言，测试设备大致可分为标准测试设备和非标测试设备，标准测试设备如示波器等，而非标测试设备则是根据不同的现场应用情况、不同的用途而专门开发的测试设备。

对于测量实验室内的信号，比较适合使用示波器等标准测试设备，而对现场信号的测量，一般不适合用示波器，其原因主要有以下几条：一是示波器携带不方便，并且示波器工作时必须要外接交流220V的工作电源，而对于机车或车辆的车载现场环境，往往只有直流电源，不易找到220V交流电源；二是和示波器相配套的测试探头长度有限，一般只有1米左右，而现场信号的测量，往往需要3米以上的测试线；三是示波器都有自己专门的、标准的测试探头，而现场信号则有各种各样的测试接头，与示波器的测试探头连接方式并不匹配。基于上述原因，为适应现场信号的测量，往往会开发相应的非标测试设备。

对于非标测试设备，在出厂时，根据对设备各个部件、各个元器件的检测、调试，会设置一个初始的校准系数，但是非标测试设备的测量精度会随着时间或温度的变化而变化，校准系数也需要动态的变化。出厂后，非标测试设备使用者由于受到条件的限制，如不方便任意打开测试设备盒体对其中的元器件进行检测、调试等，校准系数往往很难调整。

目前，常用的校准方法为“零点”校准法，即将非标测试设备的输入通道与地线相连接，再启动测试设备，此时测试设备采集到的数值为零漂值，在正常测试时，再将所测数据减去零漂值。但是，上述的“零点”校准法没有借助于标准的信号源对测试设备进行校准，而是借助于地线“零点”作为校准标准，实际中，地线的零点可能并非真实的零值，所以只能进行较为粗略的校准，不能适应现场对高精度测试设备的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种现场测试设备的校准方法，该方法可提高现场测试设备的测试精度。

本发明提供一种现场测试设备的校准方法，包括校验设备、测试设备、接线转换装置、标准信号源，使用标准USB线连接校验设备和测试设备，测试线连接测试设备和接线转换装置，接线转换装置和标准信号源连接；该方法包括：测试设备采集标准信号源发送的标准正弦波；校验设备检测测试设备N个通道的采样值；用标准电压除以N个通道的采样值，得到N个通道的校准系数；测试设备工作时，获取N个通道采集的原始数据；将N个通道的原始数据均乘以对应的校准系数，得到校准采样值。

优选的，若采用一个数据点校准，用标准电压除以N个通道的采样值，得到N个通道的校准系数为：用1V除以N个通道的采样值，得到N个通道的校准系数；

J为N个通道校准系数构成的矢量，a1，a2，...，aN分别为各通道采样值。

优选的，若采用多个数据点校准，用标准电压除以N个通道的采样值，得到N个通道的校准系数为：分别用1V、2V、3V、4V、5V除以N个通道的采样值，得到N个通道的校准系数；

aij中表示第i次校准、第j个通道的采样值；

校准系数为：

Jz＝(J1+J2+J3+J4+J5)/5

＝[(1/a11+2/a21+3/a31+4/a41+5/a51)/5，...，(1/a1N+2/a2N+3/a3N+4/a4N+5/a5N)/5]

＝[j1,j2，...，jN]

优选的，所述校验设备为PC机。

优选的，所述PC机保存N个通道的校准系数。

优选的，所述测试线与被测设备连接，测试线的接头与被测设备接头相适配。

本发明还提供一种现场测试设备的校准系统，该系统可提高现场测试设备的精度

本发明提供一种现场测试设备的校准系统，包括校验设备、测试设备、接线转换装置、标准信号源，使用标准USB线连接校验设备和测试设备，测试线连接测试设备和接线转换装置，接线转换装置和标准信号源连接；所述测试设备，用于采集标准信号源发送的标准正弦波；工作时，获取N个通道采集的原始数据；所述校验设备，用于检测测试设备N个通道的采样值，用标准电压除以N个通道的采样值，得到N个通道的校准系数；将N个通道的原始数据均乘以对应的校准系数，得到校准采样值。

优选的，若采用一个数据点校准，用标准电压除以N个通道的采样值，得到N个通道的校准系数为：