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罗雪芳：阐述虚拟仅器测i系统厦影响校准不确定度 因素 阐述虚拟仪器测量系统及影响校准不确定度 因素 VirtualInstrumentMeasurementSystemandUncertaintyAnalysisofItsCalibration 罗雪芳 (新疆维吾尔自治区计量测试研究院，新疆 乌鲁木齐 830011) 摘 要：本文阐述了虚拟仪器测量系统的软、硬件组成，测量工作原理及主要设备构成，分析罗列出虚拟仪器测量系统中影响测量装置不确定度的各 项因素。 关键词：虚拟仪器 ；数据采集 ；多功能标准源；电信号 O 引言 3 影响测量装置不确定度的因素 虚拟仪器是电子测量技术与计算机结合的新型电子 虚拟仪器主要由控制机箱、数据采集模块、软件、必 仪器 ，由软件和硬件组成。硬件有计算机、为实现各种测 要的信号调理组成。一个模拟电信号，经过数据采集器 量功能的VXI、PXI模块化即插件仪器。通过 LabVIEW 模数转换为数字量，从而被计算机接收，完成数据采集过 虚拟仪器开发平台软件把计算机资源和模块化即插件仪 程，除了数据采集模块的性能决定虚拟仪器的用途和测 器结合在一起完成测量任务。模块化仪器包括：数字电 量准确度外，控制机箱、虚拟仪器程序面板中参数的选 压表、数据采集 DAQ卡、高速数字化仪／示波器、信号发 取，会影响测量结果。 生器、各种信号调理器等。虚拟仪器的测量能力取决与 衰 1 功能模块的采样精度、交直流电压特性、频率特性等。 l 测量原理及主要配套设备 测量原理框图： 3．1 直流测量(以直流电压DCV为例) 若在虚拟模块输入端输入一模拟标准直流电压 E， 通过数据采集器模数转换为 凡个离散的数字量墨()。 虚拟仪器测量软面板显示计算机接收的直流电压 DCV为 ： 图 1 = 奎戤 多功能标准器产生DCV、ACV、DCI、ACI、DCR、f、tr标 △ ： —E 准信号输到被校准模块化仪器。软件编制相应模块化仪 别邑／t个采样数据的平均值。DCV不确定度与标准 器虚拟面板，虚拟面板参数设置与模块功能相对应，或使 直流电压 E、数采卡的采样数据 n设定有关。采样数 I 用功能模块固定化虚拟面板。测量结果与Excel相联记 500，实验标准差最小，远小于数采卡的DCV偏差 △ ， 录校准结果及相关电信号曲线。 影响量可忽略不计。 3．2 交流测量 (以交流电压ACV为例) 测量系统主要配套设备(见表 1)： 2 量值传递与溯源 若在虚拟模块输入端输入一模拟标准交流电压 ， 经数字采集器序列采样后 ，转换为离散的数字量 (n)， 虚拟仪器量值传递与溯源的有电学参数和频率特性 参数：直流电压DCV、直流电流DCI、交流电压ACV、交流 虚拟仪器测量软面板显示计算机接收的交流电压 。 电流ACt、直流电阻DCR、频率．厂、上升时间扛，以上量值 (，t)与数据采集卡的采样率 、模拟信号频率．厂、采样 均可溯源到国家基准。