基于总线技术下仪器仪表自动检定系统设计的研究
摘 要：我国曾长期存在仪器仪表检定手段不足问题，但随着计算机技术的快速发展、自动测试系统的广泛应用，这类问题正逐渐成为过去式，基于此，本文简单介绍了总线技术，并详细论述了仪器仪表自动检定系统设计，希望论述内容能够为相关业内人士带来一定的启发。
关键词：总线技术;仪器仪表;自动检定系统
1 总线技术
作为计算机、自动测试系统的重要组成，总线技术实质上属于其内部以及相互之间信息传递的公共通路，总线技术可细分为内部总线、外部总线、混合总线。
1.1 内部总线
PXI总线、VXI总线属于较为典型的内部总线，我们也可以将其称之为模块化仪器总线，其能够较好服务于软件灵活性、仪器可扩展性与集成性的提升。以PXI总线为例，其本身属于一种系统级规范，并能够较好服务于用户的开发费用控制，用户时间也能够在PXI总线迫使生产商开发完成驱动程序实现[1]。
1.2 外部总线
GPIB总线、LXI总线属于较为典型的外部总线，我们也可以将其称为分立仪器总线，其主要负责提供PC与传统分立式仪器的互连性。以GPIB总线为例，该总线一般由数字化的24脚并行总线组成，且基于该技术组建自动测试系统具备费用低廉、便利等优势[2]。
1.3 混合总线
混合总线可实现两种或两种以上总线优点的充分发挥，VXI-GPIB混合总线、PXI-GPIB混合总线、VXI-IEEE1394混合总线便属于较为典型的混合总线，单一总线的不足可由此得到较好克服。以VXI-GPIB混合总线为例，GPIB的仪器高精度特点、VXI的强大功能通过该混合总线得以融合，这使得其能够更好服务于自动检定系统。
2 仪器仪表自动检定系统设计
2.1 需求分析
为开展基于总线技术实现仪器仪表自动检定系统设计，实现需明确系统需求，而结合相关调研与实践，本文总结了该系统的设计需求，包括配置UPS电源、保存或打印检定结果及检定证书、数据库详细记录检定信息、测试软件具有可重用性、可实现参数与电工量参数的相互转换、通过多路程控开关实施仪器采样与驱动控制等。
2.2 总体架构设计
为满足上述设计需求，笔者完成了仪器仪表自动检定系统总体架构设计，该设计中的仪器低级I/O驱动为仪器物理接口驱动程序，VISA驱动程序为VISA I/O库，与仪器通信的实现需应用VISA I/O库，测试系统的应用程序在Windows 2008 R2服务器操作系统环境下运行。
而在系统功能的设计中，笔者将系统功能细分为测试信息管理、仪器信息管理、用户信息管理三大块，其中测试信息管理可细分为检定结果管理、检定点管理、检定项管理，三者可进一步细分为检定证书管理、检定结果统计、检定点删除、检定点修改、检定点配置、检定项删除、检定项修改、检定项配置;仪器信息管理则由仪器资料管理、仪器删除、仪器修改、仪器查询、仪器配置信息组成;用户信息管理由单位管理、用户登录、用户管理、密码修改组成，其中单位管理可细分为单位删除、单位添加，用户管理可细分为用户删除、用户添加。
2.3 硬件设计
为基于总线技术实现仪器仪表自动检定系统设计，本文首先开展了该系统的硬件设计，主要硬件包括总线控制器、控制主机、外围设备，具体设计如下：（1）总线控制器。总线控制器的系统总线采用了GPIB-VXI混合总线，以及支持NI-VISA和IEEE-488.2标准的BC1401-1 PCI-GPIB接口卡，因此该总线控制器具备集成度高、结构简洁、具有中断和DMA能力、支持即插即用、支持IEEE488等多种工业标准等性能优势。（2）控制主机。为满足野外作业需要，采用了具备较高防冲击、防尘、防磁能力的工控机，其主板为高集成、高性能的PIV工业级主板，硬盘容量为500G、内存为2G、CPU为奔腾四核处理器。（3）外围设备。外围设备选择了UPS，这是为了满足高精度仪器仪表的检定需要，UPS具备体积较小、可靠性高、功率可满足需要等特点，系统同时增设了打印机。
2.4 软件设计
软件设计主要围绕操作系统、软件开发工具、数据库的选择展开，具体设计如下：（1）操作系统。结合检定系统需要，采用了Windows 2008 R2服务器操作系统，这是由于该系统在网络优化仍、体系兼容等层面均具备显著优势。（2）软件开发工具。选择了C#、.NET Framework作为软件开发工具，方便、快捷的软件开发由此实现。（3）数据库的选择与设计。结合系统需要，选择了Microsoft sql server 2008数据库，该数据库具备较高的可用性、可靠性、易用性和可编程性，表1为仪器基本信息表，由此即可较为直观了解该数据库的设计。
3 结束语
基于总线技术的仪器仪表自动检定系统顺利通过了验证测试，仪器仪表自动检定系统设计具备的较高现实意义由此得到了证明，在此基础上，本文涉及的需求分析、总体架构设计、硬件设计、软件设计等内容，则提供了可行性较高的仪器仪表自动检定系统设计路径，而为了进一步提高设计水平，专用驱动设计、网络测试仿真必须得到相关业内人士的重视。
参考文献：
[1] 宋丽涵，张琴.基于总线技术的仪器仪表自动检定系统设计[J].兰州文理学院学报（自然科学版），2016.
[2] 姬广鹏.儀器仪表自动检定系统的研究[J].数字技术与应用，2014（5）：110.