
电磁学计量实验室中,万用表、示波器、电源、电阻箱等电磁类仪器的校准需严格遵循 JJF 1075-2019 等计量规程,涉及交直流电压 / 电流、电阻、磁通等多参数精准测量,还需解决设备联动同步、电磁干扰屏蔽、数据合规追溯等问题。传统人工校准存在操作步骤繁琐(单台高精度万用表校准耗时 2.5 - 4 小时)、手动读数误差大(电压测量偏差可达 0.003V)、数据整合与证书编制效率低等痛点。基于 LabVIEW 搭建的电磁学计量自动化测试系统,可实现电磁设备联动控制、多参数同步采集、数据智能分析及标准化证书自动生成,全面提升校准流程的效率与可靠性。
一、系统设计
1. 硬件组成
核心设备:被校电磁仪器(如数字万用表 Agilent 34401A、直流稳压电源 Keysight E3646A)、标准电磁设备(Fluke 5520A 多产品校准器,电压测量精度 ±0.001%,电阻精度 ±0.002%)、磁通计校准装置(Lake Shore 480,磁通测量范围 0 - 2Wb);
干扰抑制与监测:电磁屏蔽箱(ETS - Lindgren 3165,屏蔽效能≥80dB@1GHz)、高频电磁场传感器(EMCO 3115,用于监测实验室电磁干扰强度);
控制与采集层:工业控制计算机(Intel Core i9 处理器,满足多设备并行通讯算力需求)、数据采集卡(NI PCIe - 6363,16 位采样率,支持多通道同步采集)、GPIB/USB 转接模块(实现不同接口设备的统一通讯)。
2. 软件架构
采用 LabVIEW 的 “主程序 - 子 VI” 模块化设计,适配电磁学计量多参数、多设备的校准需求:
核心框架:状态机结构,流程为初始化→校准参数配置→设备通讯连接→多参数同步采集→数据修正分析→证书生成→流程结束;
通讯层:集成 VISA 通用驱动(兼容 GPIB、LAN、USB 等多种接口)、厂商专属 SDK(如 Fluke 5520A 校准器专用驱动库),确保设备指令精准传输与数据实时反馈;
数据层:对接 Oracle 数据库(存储被校设备信息、校准数据、环境参数等),调用 LabVIEW 的 Report Generation Toolkit 与 Excel Toolkit,分别实现校准证书生成和数据分析报表导出。
二、关键功能实现
1. 多设备协同控制
(1)设备通讯与状态监测
一、系统设计
1. 硬件组成
核心设备:被校电磁仪器(如数字万用表 Agilent 34401A、直流稳压电源 Keysight E3646A)、标准电磁设备(Fluke 5520A 多产品校准器,电压测量精度 ±0.001%,电阻精度 ±0.002%)、磁通计校准装置(Lake Shore 480,磁通测量范围 0 - 2Wb);
干扰抑制与监测:电磁屏蔽箱(ETS - Lindgren 3165,屏蔽效能≥80dB@1GHz)、高频电磁场传感器(EMCO 3115,用于监测实验室电磁干扰强度);
控制与采集层:工业控制计算机(Intel Core i9 处理器,满足多设备并行通讯算力需求)、数据采集卡(NI PCIe - 6363,16 位采样率,支持多通道同步采集)、GPIB/USB 转接模块(实现不同接口设备的统一通讯)。
2. 软件架构
采用 LabVIEW 的 “主程序 - 子 VI” 模块化设计,适配电磁学计量多参数、多设备的校准需求:
核心框架:状态机结构,流程为初始化→校准参数配置→设备通讯连接→多参数同步采集→数据修正分析→证书生成→流程结束;
通讯层:集成 VISA 通用驱动(兼容 GPIB、LAN、USB 等多种接口)、厂商专属 SDK(如 Fluke 5520A 校准器专用驱动库),确保设备指令精准传输与数据实时反馈;
数据层:对接 Oracle 数据库(存储被校设备信息、校准数据、环境参数等),调用 LabVIEW 的 Report Generation Toolkit 与 Excel Toolkit,分别实现校准证书生成和数据分析报表导出。
二、关键功能实现
1. 多设备协同控制
(1)设备通讯与状态监测


