[發明專利]一種基于LabVIEW的固態電壓標準巡檢系統、方法

在審

• 申請號: 202310192602.0
• 申請日: 2023-02-24
• 公開（公告）號: CN116299120A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 許興明;彭婧宇
• 申請（專利權）人: 北京無線電計量測試研究所
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 陳君智

本發明公開一種基于LabVIEW的固態電壓標準巡檢系統、方法，包括：標準固態電壓標準；多路程控開關，提供與所述標準固態電壓標準并聯連接的多個待測固態電壓標準測量端；數字表模塊，通過所述多路程控開關與標準固態電壓標準和多個待測測固態電壓標準測量端連接；主控制計算機，用于控制多路程控開關中各通道的通斷，由數字表模塊測量待測固態電壓標準和標準固態電壓標準的電壓差。該系統能夠滿足多路校固態電壓標準的巡檢測試需求。

技術領域

本發明涉及虛擬儀器技術、儀表測試技術領域。更具體地，涉及一種基于LabVIEW的固態電壓標準巡檢系統、方法。

背景技術

標準電池是用于保存和傳遞直流電動勢單位的實物標準，其量值傳遞是精密電測量和數字電表正常工作、準確測量的基礎。特別是齊納二極管為核心的固態電壓標準的出現,使工作用直流電壓標準的使用、攜帶和保存更加方便,特別是它提供了10V和1.018V兩種電壓方式,更好地滿足了實際工作的需要，目前在各計量部分有著廣泛的應用。為了保證這些固態電壓標準量值的準確性，需要每年定期進行校準。

目前固態電壓標準的校準主要采用以下兩種方式，一是用10V約瑟夫森電壓裝置直接比較,或用其二級方式，即以1～4個已被約瑟夫森電壓標準校準過的固態電壓標準對其它被校固態電壓標準進行校準。二是用約瑟夫森電壓裝置傳遞給標準電池，再用標準電池對10V和1.018V固態電壓標準進行校準。前一種方式的由于約瑟夫森電壓裝置只有國家標準擁有，設備運行和維護費用昂貴，技術難度也大，很難滿足多只電壓基準的巡檢要求。目前常采用第二種巡檢方式，在用國家電壓基準裝置長期考核的固態電壓標準組中，選出年變化不大于2×10-7的單只固態電壓標準作為傳遞標準，在技術指標完全可以滿足年穩定性為1×10-6的固態電壓標準的校準要求。

固態電壓標準巡檢中多采用上海電工廠的FK2輕壓力開關進行手動換向，同時對于多只電壓基準，每測一只都要重新連接測量線，不可避免地震動，甚至會產生不同程度的傾料，直接影響標準電池的電動勢的穩定性。并且每次人工接線都不可能瞬間完成，手上的熱量會使測量線、標準電池接線鈕及標準電池殼體的溫度升高，從而產生熱電勢和其它不良影響。當多只電壓標準校準時，需要多次重復接線和切換開關，既浪費時間，又容易導致人工疲勞產生錯誤操作，給校準工作帶來安全隱患，因此這種傳統的校準方式由于效率低下，已經很難滿足現階段科研生產的要求。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種基于LabVIEW的固態電壓標準巡檢系統、方法，該系統集軟、硬件功能為一體，可實現對多只固態電壓標準全自動校準。

為達到上述目的，本發明采用下述技術方案：

一種基于LabVIEW的固態電壓標準巡檢系統，包括：

標準固態電壓標準；

多路程控開關，提供與所述標準固態電壓標準并聯連接的多個待測固態電壓標準測量端；

數字表模塊，通過所述多路程控開關與標準固態電壓標準和多個待測測固態電壓標準測量端連接；

主控制計算機，用于控制多路程控開關中各通道的通斷，由數字表模塊測量待測固態電壓標準和標準固態電壓標準的電壓差。

優選地，多路程控開關包括

與數字表模塊第一端連接的第一公共端和與數字表模塊第二端連接的第二公共端；

分別連接在各待測固態電壓標準測量端和第一公共端之間的多個第一開關；以及

分別連接在各待測固態電壓標準測量端和第二公共端之間的多個第二開關。

優選地，所述系統進一步包括

數字表校零模塊，用于使用四端短路器對數字表模塊零點的校準；