[发明专利]数字式万用表自动校准系统

说明书

技术领域

本发明属于电子仪器技术领域，涉及一种自动校准系统，可用于数字式万用表的自动校准。

背景技术

传统的数字式万用表半自动校准装置主要是通过计算机控制多功能校准源输出标准信号到万用表，人工读取万用表数据手动输入到计算机中实现校准功能，这种校准装置存在以下缺点：

1.效率低：万用表通常有多种功能（交、直流电压，交、直流电流和电阻等），每个功能又包含多个量程，人工检定和校准时需要反复接线、切换功能、切换量程。

2.易出错：半自动校准装置需要人眼读取数据，将数据手工输入到计算机中，存在一定的错输入、漏输入数据概率。

3.一致性差：人工检定和校准时由于不同检定人员的主观意识判断信号是否稳定以及选择合适的测量结果数据，因此测量的一致性差。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种数字式万用表自动校准系统，能够实现数字式万用表测量数据的自动读取识别导入，代替人眼读取万用表测量数据，提高校准的准确率和工作效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括图像采集装置、多功能校准源和校准模块，所述校准模块根据被检数字式万用表的档位量程控制多功能校准源通过图像采集装置向被检数字式万用表输入相应的交/直流电压、交/直流电流和电阻值，图像采集装置采集数字式万用表显示的测量数据，输入到校准模块进行测量数据的处理、误差计算和证书生成；

所述的图像采集装置包括机柜、开关矩阵、散射光源和摄像头，机柜中安装被检数字式万用表的放置架；开关矩阵连接在多功能校准源和数字式万用表的输入端口之间，将多功能校准源的标准信号输入到万用表的不同端口；散射光源为摄像头提供漫反射光源；摄像头采集被检数字式万用表显示的测量数据，传输到校准模块中；

所述的校准模块包括仪器控制模块、字符识别模块和数据处理模块，其中，仪器控制模块通过VISA I/O接口函数库和虚拟仪器接口技术对多功能校准源的仪器接口GPIB、RS232、RS422、LAN、USB实现软件层兼容封装，实现对多功能校准源的控制；字符识别模块对摄像头采集的图像进行识别，得到被检数字式万用表的测量数据；数据处理模块管理校准所用数据，包括被检数字式万用表的制造厂商、规格型号、出厂编号、校准日期、温度、湿度、校准数据，确定被检数字式万用表的测量点，对万用表测量数据进行误差计算，生成规定格式的校准证书。

所述的字符识别模块对摄像头采集到的图像经过滤波、二值化和归一化处理获得二值图像，再经过字符区域定位、字符校正、字符分隔提取数字特征，最后将提取到的数字特征送入已经训练好的BP神经网络进行识别，得到相应的数字信息。

本发明的有益效果是：

1、本发明提供的一种数字式万用表自动校准系统，其实现数字式万用表测量数据的自动读取识别导入，代替人眼读取万用表测量数据，提高校准的准确率和工作效率。

2、本发明中的图像采集装置中的开关矩阵能够根据校准软件的命令自动切换多功能校准源的输出端与被检数字式万用表的输入端口的连通状态，避免了传统检定和校准时需要反复接线的缺点。

3、本发明中的校准软件能够根据万用表的型号自动控制校准过程，并对校准数据进行处理，生成规定格式的证书。

4、本发明中的校准软件中的字符识别模块能够对摄像头采集到的图像进行滤波、二值化和归一化处理获得二值图像，再经过字符区域定位、字符校正、字符分隔提取数字特征，最后将这些提取到的数字特征送入已经训练好的BP神经网络进行识别，得到相应的数字信息，代替人眼读取，手动输入数据的过程，提高测量数据读取的一致性和准确性。

附图说明

图1为本发明的整体结构图；

图2为本发明中的图像采集装置结构图；

图3为本发明中的校准软件模块结构图；

图4为本发明中的字符识别模块结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。

本发明采用如下技术方案：一种数字式万用表自动校准系统，包括图像采集装置1、多功能校准源2、计算机3及运行在计算机3中的校准软件4，其特征在于：所述计算机3分别与图像采集装置1、多功能校准源2连接，所述图像采集装置1与多功能校准源2和被检数字式万用表连接。