[發(fā)明專利]數(shù)字式萬用表自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310697791.3
• 申請(qǐng)日: 2013-12-17
• 公開（公告）號(hào): CN103744045A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 行江;陸強(qiáng);張偉;羅政元;武麗仙;鄭冰;張儀;徐煥蓉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第二十研究所
• 主分類號(hào): G01R35/00
• 分類號(hào): G01R35/00
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 顧潮琪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子儀器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)，可用于數(shù)字式萬用表的自動(dòng)校準(zhǔn)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的數(shù)字式萬用表半自動(dòng)校準(zhǔn)裝置主要是通過計(jì)算機(jī)控制多功能校準(zhǔn)源輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)到萬用表，人工讀取萬用表數(shù)據(jù)手動(dòng)輸入到計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)功能，這種校準(zhǔn)裝置存在以下缺點(diǎn)：

1.效率低：萬用表通常有多種功能（交、直流電壓，交、直流電流和電阻等），每個(gè)功能又包含多個(gè)量程，人工檢定和校準(zhǔn)時(shí)需要反復(fù)接線、切換功能、切換量程。

2.易出錯(cuò)：半自動(dòng)校準(zhǔn)裝置需要人眼讀取數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)手工輸入到計(jì)算機(jī)中，存在一定的錯(cuò)輸入、漏輸入數(shù)據(jù)概率。

3.一致性差：人工檢定和校準(zhǔn)時(shí)由于不同檢定人員的主觀意識(shí)判斷信號(hào)是否穩(wěn)定以及選擇合適的測(cè)量結(jié)果數(shù)據(jù)，因此測(cè)量的一致性差。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種數(shù)字式萬用表自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字式萬用表測(cè)量數(shù)據(jù)的自動(dòng)讀取識(shí)別導(dǎo)入，代替人眼讀取萬用表測(cè)量數(shù)據(jù)，提高校準(zhǔn)的準(zhǔn)確率和工作效率。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：包括圖像采集裝置、多功能校準(zhǔn)源和校準(zhǔn)模塊，所述校準(zhǔn)模塊根據(jù)被檢數(shù)字式萬用表的檔位量程控制多功能校準(zhǔn)源通過圖像采集裝置向被檢數(shù)字式萬用表輸入相應(yīng)的交/直流電壓、交/直流電流和電阻值，圖像采集裝置采集數(shù)字式萬用表顯示的測(cè)量數(shù)據(jù)，輸入到校準(zhǔn)模塊進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)的處理、誤差計(jì)算和證書生成；

所述的圖像采集裝置包括機(jī)柜、開關(guān)矩陣、散射光源和攝像頭，機(jī)柜中安裝被檢數(shù)字式萬用表的放置架；開關(guān)矩陣連接在多功能校準(zhǔn)源和數(shù)字式萬用表的輸入端口之間，將多功能校準(zhǔn)源的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸入到萬用表的不同端口；散射光源為攝像頭提供漫反射光源；攝像頭采集被檢數(shù)字式萬用表顯示的測(cè)量數(shù)據(jù)，傳輸?shù)叫?zhǔn)模塊中；

所述的校準(zhǔn)模塊包括儀器控制模塊、字符識(shí)別模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，其中，儀器控制模塊通過VISA?I/O接口函數(shù)庫和虛擬儀器接口技術(shù)對(duì)多功能校準(zhǔn)源的儀器接口GPIB、RS232、RS422、LAN、USB實(shí)現(xiàn)軟件層兼容封裝，實(shí)現(xiàn)對(duì)多功能校準(zhǔn)源的控制；字符識(shí)別模塊對(duì)攝像頭采集的圖像進(jìn)行識(shí)別，得到被檢數(shù)字式萬用表的測(cè)量數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理模塊管理校準(zhǔn)所用數(shù)據(jù)，包括被檢數(shù)字式萬用表的制造廠商、規(guī)格型號(hào)、出廠編號(hào)、校準(zhǔn)日期、溫度、濕度、校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，確定被檢數(shù)字式萬用表的測(cè)量點(diǎn)，對(duì)萬用表測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差計(jì)算，生成規(guī)定格式的校準(zhǔn)證書。

所述的字符識(shí)別模塊對(duì)攝像頭采集到的圖像經(jīng)過濾波、二值化和歸一化處理獲得二值圖像，再經(jīng)過字符區(qū)域定位、字符校正、字符分隔提取數(shù)字特征，最后將提取到的數(shù)字特征送入已經(jīng)訓(xùn)練好的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行識(shí)別，得到相應(yīng)的數(shù)字信息。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明提供的一種數(shù)字式萬用表自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)，其實(shí)現(xiàn)數(shù)字式萬用表測(cè)量數(shù)據(jù)的自動(dòng)讀取識(shí)別導(dǎo)入，代替人眼讀取萬用表測(cè)量數(shù)據(jù)，提高校準(zhǔn)的準(zhǔn)確率和工作效率。

2、本發(fā)明中的圖像采集裝置中的開關(guān)矩陣能夠根據(jù)校準(zhǔn)軟件的命令自動(dòng)切換多功能校準(zhǔn)源的輸出端與被檢數(shù)字式萬用表的輸入端口的連通狀態(tài)，避免了傳統(tǒng)檢定和校準(zhǔn)時(shí)需要反復(fù)接線的缺點(diǎn)。

3、本發(fā)明中的校準(zhǔn)軟件能夠根據(jù)萬用表的型號(hào)自動(dòng)控制校準(zhǔn)過程，并對(duì)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成規(guī)定格式的證書。

4、本發(fā)明中的校準(zhǔn)軟件中的字符識(shí)別模塊能夠?qū)z像頭采集到的圖像進(jìn)行濾波、二值化和歸一化處理獲得二值圖像，再經(jīng)過字符區(qū)域定位、字符校正、字符分隔提取數(shù)字特征，最后將這些提取到的數(shù)字特征送入已經(jīng)訓(xùn)練好的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行識(shí)別，得到相應(yīng)的數(shù)字信息，代替人眼讀取，手動(dòng)輸入數(shù)據(jù)的過程，提高測(cè)量數(shù)據(jù)讀取的一致性和準(zhǔn)確性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明中的圖像采集裝置結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明中的校準(zhǔn)軟件模塊結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本發(fā)明中的字符識(shí)別模塊結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明，本發(fā)明包括但不僅限于下述實(shí)施例。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種數(shù)字式萬用表自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)，包括圖像采集裝置1、多功能校準(zhǔn)源2、計(jì)算機(jī)3及運(yùn)行在計(jì)算機(jī)3中的校準(zhǔn)軟件4，其特征在于：所述計(jì)算機(jī)3分別與圖像采集裝置1、多功能校準(zhǔn)源2連接，所述圖像采集裝置1與多功能校準(zhǔn)源2和被檢數(shù)字式萬用表連接。