探析基于虚拟仪器的信号设备测试系统故障检测及误差分析

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1、北京交通大学硕士学位论文基于虚拟仪器的信号设备测试系统故障检测及误差分析姓名：梁皖贵申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：杨世武20071201I￡塞銮逼太堂亟±堂焦迨塞圭塞埴翟中文摘要摘要：在一切静态测量与动态测量中不可避免的都会产生测量误差，而虚拟仪器信号设备测试系统也不是理想的仪器，系统中的器件(如继电器阵列)经过长期使用后，不可避免会出现故障，这些都会影响到测试系统的正确性和精确度。因此，研究测量及测试系统的故障检测与误差分析，以有效减少故障和误差对测试结果的影响，提高测试精度成为必需。本课题是在虚拟仪器信号设备自动测试系统的研发基础上，针对此系统的故障检测与

2、误差校准功能进行开发。首先，在自动测试系统中加入了高精度的检测信号源，并利用虚拟仪器信号设各自动测试系统本身强大的激励与测量功能，针对测试系统的开关量输出通道、模拟量输出通道及数据采集通道这些系统主要的功能模块，设计并实现了故障检测功能；其次，经分析可知，虚拟仪器的误差主要为系统误差，是以误差传递系数的形式出现的，而虚拟仪器本身的特点是“软件即仪器”，从而可通过一系列的校准测试获得虚拟仪器测试系统的误差传递系数，再由虚拟仪器灵活高效的软件功能，在对采集到的数据进行处理时使用误差传递系数对测试系统进行修正，可提高测试结果的精度。目前，该信号设备自动测试系统已经研发完毕，并于2006年

3、9月起在广铁集团电务处现场试用。系统使用方便，工作稳定可靠。经过系统误差校准后测试精度提高至O．1％，达到了预期技术指标要求，并通过了广铁集团科委组织的科技成果鉴定。。关键词：故障检测；误差分析；自动测试系统；虚拟仪器；LabVIEW分类号：TP312韭塞銮壅太堂亟±堂焦途銮△壁§!＆△￡!ABSTRACTABSTRACT：Alltheresultsoftesthavemeasuree／TOETheautomatictestingsystembasedONvirtualinstrumentisnotallidealinstrument．Afterusingthetestingsys

4、temforalongtimes，somepartsofthetestingsystemmayhavefaults．Thentheresultofthetestingsystemwillbewrong．Therefore，thestudyoffaultdetectionanderroranalysisforthemeasurementandtestingsystemistoeffectivelyreducefaultsandelTorsontheimpactofthetestresults。Itisnecessarytoimprovetestaccuracy．C啦thebasiso

5、fthevirtualinstnmaentsignalingtestsystem,thispaperresearchforthesystemfaultdetectionanderrorcalibrationfunction．Addahi曲precisionreferencetotheautomatictestsystem鹪adetectionsignalS01．U'Ce．TheAutomaticTestSystembasedOnVirtualInstnnneutitselfhasapowerfulincentiveandmeasurementfunctions．Designedan

6、dimplementedfaultsdetectionfunctionfortheswitchoutputchannel，analogoutputchannelanddataacquisitioncharmeloftheautomatictestsystem．Afteranalysis．wecanseethemainerrorofthetestsystemisthesystematiceli'or．neerrorisintheformoftransfercoefficient．VirtualInstrumentischaracterizedby‘吼esoftwareistheins

7、trument'’．Wecallgettheerrortransfercoefficientthroughaseriesoftestandthenusetheerrort舢fercoefficienttoCOllectthetestresults．ncanimprovetheaccuracyoftestresults．Atpresent，thesignalingautomatictestsystemhasdevelopmentcompleted,andithasbee