Warszawa, 2014

Politechnika Warszawska

Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

Instytut Systemów Elektronicznych

Robert Jasiński 217761

Praca Inżynierska

Aplikacja do obsługi Teraomomierza

przez interfejs GPIB

Praca wykonana pod kierunkiem:

dr inż. Arkadiusz Lewandowski

2

Aplikacja do obsługi Teraomomierza przez interfejs GPIB

W pracy przedstawiono oprogramowanie dla przyrządu do pomiaru i wzorcowania

dużych rezystancji stosowanego w Głównym Urzędzie Miar (GUM), teraomomierza

model 6500 firmy Guildline. Praca prezentuje zmodernizowane rozwiązanie

przeprowadzania pomiarów w stosunku do dotychczasowo stosowanego

oprogramowania. Aplikacja została napisana od podstaw środowisku - National

Instruments LabView, komunikuje się z urządzeniem przez interfejs GPIB, wykonuje

pomiary przy ściśle określonych konfiguracjach, oblicza wartości oraz niepewności

pomiarowych. Ostatecznie generuje raport w nowocześniejszej formie w postaci

elektronicznego dokumentu i pliku tekstowego. Dodatkowo zapewnia kompatybilność i

łatwą przenaszalność na inne systemy wraz z ciągłą możliwością rozbudowy o

dodatkowe funkcje. Dzięki wykorzystywaniu tego programu dokładność wyniku

pomiaru została poprawiona. Program już przeszedł pomyślną weryfikacje - jest

obecnie wykorzystywany w GUM, jest gwarancją rzetelnego wykonania pomiarów.

Application to use the Teraohmmeter by the GPIB interfaces

This thesis presents the software for calibration high resistance meter used at the Central

Office of Measures (GUM) teraohmmeter model 6500 manufactured by Guildline.

The thesis sets out an revised and improved solution for conducting measurements as

compared to the currently used software. The application was created from scratch in a

different environment, i.e. National Instruments LabView, it communicates with the

device via GPIB interface, conducts the measurements in a strictly defined setup, works

out the values and uncertainty of measurement. Finally, it generates a report in an

updated form of an electronic document and a text file. Additionally, it is compatible

with and easily transmittable to other systems and still can be equipped with new

functions. This program allows for an increased accuracy of measurement. The program

has already been successfully verified – it is used in GUM and guarantees reliable

measurements.

3

Spis treści

1. Wstęp ................................................................................................................................... 4

2. Opis teraomomierza model 6500 firmy Guildline ............................................................. 11

3. Ogólna koncepcja rozwiązania .......................................................................................... 15

3.1 Wprowadzenie .................................................................................................. 15

3.2 Konfiguracja ..................................................................................................... 16

3.3 Pomiary ............................................................................................................ 18

3.4 Generowanie raportu ........................................................................................ 19

3.5 Obliczenia ........................................................................................................ 21

3.6 Funkcje dodatkowe .......................................................................................... 23

3.7 Interfejs i obsług programu .............................................................................. 26

4. Efekty i weryfikacja oprogramowania .............................................................................. 29

5. Podsumowanie ................................................................................................................... 32

6. Załączniki .......................................................................................................................... 34

Bibliografia ............................................................................................................................... 34

4

1. Wstęp

Jednym z podstawowych pomiarów wykonywanych w elektronice jest pomiar

rezystancji. Rezystancję można mierzy się bezpośrednio za pomocą omomierza, albo

pośrednio metodą techniczną (poprzez pomiar prądu i napięcia), bądź przez porównanie

z znanymi wzorcami w układzie mostka cztero lub sześcioramiennego. Te metody

pozwalają na pomiar rezystancji do około 200 MΩ.

W przypadku bardzo dużych rezystancji (np. rezystancja izolatora, albo

oporność izolacji w obwodach drukowanych) powyższe metody nie mogą być

zastosowane. W takim przypadki musimy bowiem mierzyć lub kontrolować bardzo

małe prądy, co jest bardzo trudne. Dlatego też tworzone są specjalne urządzenia

i metody przeznaczone do pomiarów rezystancji o określonym wysokim a zarazem

wąskim zakresie pomiarowym.

W zależności od metody pomiarowej, a wyróżniamy dwie, stosuje się wybrane

urządzenie pomiarowe. Pierwszą metodę realizuje się stosując mostek i porównując ze

wzorcami w odpowiednim stosunku. Powszechnie stosowane są dwa układy mostka do

tego typu pomiarów - dużych rezystancji:

Guarded Dual Source Bridge [1] jest układem mostka utworzonym przez

zamianę dwóch rezystancji w mostku Wheatstone’a na nisko

impedancyjne programowalne kalibratory napięcia. Ustawiając

odpowiednio napięcia możemy regulować równowagę mostka aż

amperomierz podłączony między rezystancje i kalibratory napięcia

wskaże zero. Ze stosunku napięcia i wzorcowej wartości rezystancji

możemy obliczyć szukaną wartość rezystancji.

Binary Voltage Divider Bridge [2] też jest układem mostka

wykorzystujący zautomatyzowany cyfrowy dzielnik rezystancji (Binary

Resistance Divider [3]). Przykładając napięcie i badając detektorem

różnice napięcia miedzy dzielnikami, Cyfrowy Dzielnik Rezystancyjny

określa stosunek miedzy dwoma rezystorami i przypisuje wartość

nieznanej rezystancji w oparciu o znaną wartość dzielnikowanego

wzorca.

Drugą metodą jest podawanie znanego, ściśle określonego napięcia stałego ze

źródła i mierzenie przepływającego prądu.

5

Prąd ten możemy mierzyć bezpośrednio, co jest jednak trudne w przypadku bardzo

dużych rezystancji, gdy prądy są na poziomie pikoamperów. Pomiar prądu inną metodą

polega na wykorzystaniu przetwornik ładunek-napięcie zbudowanego w oparciu o układ

całkujący i określeniu czasu, po jakim napięcie na kondensatorze osiągnie pewna

zadaną wartość. Czas ten porównuje się z czasem ładowania kondensatora poprzez

znany rezystor i stąd wnioskuje się o wartości nieznanej rezystancji. Taka metod

pomiaru małego prądu charakteryzują się duża liniowością i dokładnością.

Przedmiotem niniejszej pracy było opracowanie nowego oprogramowania dla

przyrządu do pomiaru dużych rezystancji stosowanego w Głównym Urzędzie Miar

(dalej: GUM), teraomomierza model 6500 firmy Guildline, który działa w oparciu

o ostatnią wymienioną metodę. Dotychczas wykorzystywane oprogramowanie zostało

zrealizowany w środowisku HTBasic [4]. Głównym zadaniem programu było

wykonanie serii 10 pomiarów i obliczenie budżetu niepewności pomiarowej.

Po pomyślnym zakończeniu przedmiotowej serii możliwe było wprowadzenie

dodatkowych informacji o warunkach pomiarowych i danych zlecenia. Konfiguracje

pomiarową wprowadzono w uproszony sposób w interfejsie tekstowym. Dołączona

tabela z preferowanymi ustawieniami w formacie A4 (Załącznik Nr 1) pozwalała

wybrać najlepszą konfiguracje dla przykładowych wartości rezystancji. Dodatkową

funkcją wartą wspomnienia była realizacja przerwania pomiarów w dowolnym

momencie.

Na zakończenie powyższego procesu istniała opcja wydruku przeprowadzonych

pomiarów.

Mimo swoich dużych możliwości, dotychczas stosowane oprogramowanie ma

jednak ograniczenia. Od strony sprzętowej program zrealizowany został na komputerze

PC pod systemem DOS. Modernizacja sprzętu jest niewykonalna, a konserwacja całego

zestawu komputerowego wymaga od specjalisty ogromnej wiedzy. Komputer z przed

dwóch dekad nie pozwala na akwizycję danych w postać cyfrowej w celach analizy

zmian wartość rezystancji w czasie. Jedyną operacją wyjścia danych trwałych jest

wydruk z ekranu po pomyślnym zakończeniu pomiarów. Jednakże istnieje możliwość

śledzenia tylko aktualnie uzyskanych wartości na wyświetlaczu monitora. Program

pozwala na dowolną konfigurację pomiarów nawet, gdy jej realizacja przez sprzęt nie

jest optymalna. Wprowadzenie konfiguracji nie informuje jednak o dozwolonym

zakresie pomiarowym.

6

W takiej sytuacji niezbędna jest znajomość diagramu konfiguracji sprzętu.

Do wprowadzenia danych i pozyskania wyników wymaga każdorazowo obsługi

ręcznej. Środowisko firmy TransEra ogranicza także możliwości przeniesienia czy

rozwoju aplikacji.

Wobec powyższego, zasadnym wydała się gruntowna modernizacja aplikacji.

Dopisanie funkcjonalności jest mało stosownym i nie przyszłościowym rozwiązaniem.

Ograniczone i nierozwijane środowisko HTBasic wymaga od programisty więcej czasu

i energii niż napisanie nowego oprogramowania. Jedynym zatem słusznym

rozwiązaniem było napisanie programu od podstaw. Możliwie było tu wykorzystanie

języków ogólnego przeznaczenia takich jak:

C++,

Visual Basic,

Matlab,

bądź też języków dedykowanych do obsługi sprzętu takich jak:

Lab View,

LabWindows.

Język C++ to najbardziej rozpowszechniony i znany język, łączący w sobie

zalety C z programowaniem obiektowym, charakteryzujący się wysoką wydajnością

kodu wynikowego, bezpośrednim dostępem do zasobów sprzętowych i funkcji

systemowych.

Jego niezależność sprzętowa lub systemowa oraz niewielkie środowisko

uruchomieniowe sprawia, że jest dobrym kandydatem języka do wyrażenia aplikacji.

W przypadku obsługi sprzętu wymagane są zestawy bibliotek. Brak sterowników do

urządzeń pomiarowych stanowiło przeszkodę nie do ominięcia i tym samy wykluczyło

go z potencjalnych następców. Dodatkowo trudność i pracochłonność napisania

realizacji (implementacji) podstawowych funkcji przez aplikacje określonego

przeznaczenia stawia nadal przed programistą duże wyznawanie.

Język Visual Basic jest również językiem wysokiego poziomu i narzędziem

programowania firmy Microsoft. Swoją popularność zyskał dzięki łatwości

w programowaniu, dużej integracji z systemem Windows i jest często wykorzystywany

przez producentów sprzętu komputerowego do pisania aplikacji. W przypadku

przyrządów pomiarowych tutaj także ograniczeniem jest sterownik do interfejsu GPIB.

7

Innym bardzo dobrze rozwijającym się środowiskiem programistycznym do

pisania algorytmów umożliwiającym rozwiać problemy szybciej niż tradycyjne języki

programowania jest Matlab [5]. Środowisko te w prosty sposób pozwala

zaimplementować zaawansowane procedury analizy danych pomiarowych przydatnych

w naszej dziedzinie. Jednakże obsługa sprzętu wymaga dodatkowych podprogramów

bądź też przenoszenia aplikacji z języka C. Taka sytuacja skreśla te środowisko z kręgu

potencjalnych następców.

LabView [6] jest zintegrowanym środowiskiem pomiarowym opracowywanym

i sukcesywnie rozwijanym przez firmę National Instruments służącym do projektowania

wirtualnych przyrządów pomiarowych. Główne cechy środowiska LabVIEW to:

obiektowe podejście do programowania (każdy element płyty czołowej, funkcji

wewnętrznej programu lub podprzyrządu traktowany jest jak obiekt

z właściwościami i metodami z nim związanymi),

programowanie odbywające się w języku graficznym „G”, który

w przeciwieństwie do klasycznych języków oferuje ikony funkcji łączone na

diagramach przy pomocy „nitek” zamiast formy tekstowej,

wykorzystywanie bibliotek dołączanych dynamicznie (DLL) umożliwia

korzystanie z funkcji standardowo niedostępnych w pakiecie LabVIEW. Jest to

przydatne podczas tworzenia skomplikowanego lub nietypowego przyrządu

wirtualnego,

łączność ze specjalizowanymi urządzeniami takimi jak karta akwizycji danych

odbywa się przy pomocy standardu bibliotecznego wejścia/wyjścia VISA.

Jest to standard uwzględniający wszystkie najważniejsze interfejsy

wykorzystywane w metrologii, zapewniający uniwersalność pisanych aplikacji,

możliwość skompilowania gotowego programu do postaci samodzielnego

programu dzięki jednemu z wewnętrznych narzędzi pakietu. Dzięki temu może

on być uruchamiany na komputerach bez zainstalowanego środowiska

LabVIEW.

Środowisko udostępnia zestaw bibliotek oraz sterowników do obsługi magistrali GPIB.

Obejmuje wszystkie platformy interfejsowe stosowane w systemach pomiarowych.

Posiada jednakowe API w odniesieniu do różnych platform interfejsowych, rozwiązań

kart interfejsowych oraz środowisk pracy (Windows, Unix itd.). Ułatwia to dalszą

rozbudowę układu i dołączenie innych urządzeń.

8

Zawiera wiele przykładów, zaimplementowanych rozwiązań oraz to, że w prosty sposób

można skomunikować się ze sprzętem przez zdefiniowane funkcje obsługi sprzętu

interfejsu GPIB. Kompatybilność i przejrzystość jest głównym atutem tego środowiska.

LabWindows [7] jest pakietem wspomagania projektowania komputerowych

systemów pomiarowych firmy National Instruments i stanowi zmodyfikowane

rozszerzenie analogicznej aplikacji pracującej pod systemem operacyjnym DOS.

Zaimplementowany jest on jednak całkowicie w środowisku graficznym Windows

i łączy w sobie zarówno cechy poprzednika jak i możliwości, które zapewnia nowy

interfejs graficzny oraz środowisko wielozadaniowe. Jest to typowy wielomodułowy

pakiet projektowo-uruchomieniowy służący do tworzenia systemów pomiarowych,

w których rolę kontrolera odgrywa komputer.

Struktura takiego systemu pomiarowego jest typowa. W skład systemu

wchodzi kontroler wyposażony w program zapewniający prawidłową pracę systemu,

realizację postawionego zadania i sterowanie procesami. Kontroler współpracuje

z zestawem różnorodnych urządzeń zewnętrznych poprzez interfejsy. Mogą one

stanowić integralny element urządzeń pomiarowych lub być zrealizowane w postaci

oddzielnych bloków czy kart rozszerzających. Topologia tak zaprojektowanych

systemów pomiarowych jest standardowa, najczęściej typu magistralowego. Protokół

komunikacji w standardzie IEEE 488 jest w pełni wspierany.

Biorąc pod uwagę powyższe środowiska najkorzystniejszym wyborem było

LabView. Argumentem przeważającym jest posiadana licencja oraz adapter

NI GPIB-USB-HS. Interfejs, urządzenie oraz program zrealizowany przez jedną firmę

pozwoli pominąć problemy kompatybilności sprzętu oraz na pewno przyśpieszy i ułatwi

proces tworzenia aplikacji.

Nowa wersja oprogramowania dla teraomomierza ma zachowywać

dotychczasowe funkcjonalności dostępne w starej wersji napisanej w HTBasic, oraz

udostępniać nowe możliwości.

Ustalono, że potrzebne jest zatem zaimplementowanie następujących funkcji:

Umożliwienie wykonania pojedynczego pomiaru lub serii pomiarów:

o Nastawienie liczby pomiarów w serii,

o Nastawienie liczby początkowych pomiarów, nierejestrowanych,

o Nastawienie trybu pomiaru (auto/ręczny),

o Nastawienie maksymalnego napięcia testowego (najlepiej po typie

rezystora),

9

o Nastawienie napięcia testowego w trybie ręcznym,

o Wybór polaryzacji oraz automatycznego pomiaru w dwóch

polaryzacjach napięcia testowego,

o Wybór kondensatora oraz progu wyzwalania,

o Wyświetlane informacji o czasie pomiaru na podstawie nastaw,

Obliczanie wartości oraz niepewności pomiaru:

o Wartość poprawna,

o Odchylenie standardowe,

o Składniki niepewności typu B,

o Współczynniki wrażliwości,

o Współczynniki rozszerzenia i poziom ufności,

Zapis protokołu pomiaru:

o W formacie możliwym do edytowanie przy użyciu MS Office lub

export do takiego formatu,

o Uwzględnienie informacji identyfikujących rezystor (typ, Nr,

producent wartość nominalna),

o Uwzględnienie informacji o zleceniu i zgłaszającym,

o Uwzględnienie informacji o osobie wykonującej pomiar,

o Zapis warunków środowiskowych (temp., wilgotność, Ew. ciśnienie

atm.),

o Zapis wyników pomiarów (wartości poprawna i budżet

niepewności),

o Informacje o czasie wykonania pomiaru (data, godzina, czas

pomiaru),

Interfejs użytkownika:

o Wyświetlanie aktualnych wskazań urządzenia,

o Wyświetlanie aktualnej średniej i odchylenia standardowego,

o Możliwość przerwania pomiarów i zapisania częściowych danych,

o Możliwość wczytania wcześniej wprowadzonych informacji

o rezystorze, zgłoszeniu, zgłaszającym i osobie wykonującej pomiar,

bez konieczności ręcznego wpisywania,

o Możliwość ustawienia w programie adresu GPIB i identyfikacja

urządzenia.

10

Struktura pracy jest następująca:

Wstęp jest wprowadzeniem w temat pracy – zawiera informacje uzasadniające podjęcie

tematu pracy, teoretyczne tło - charakterystykę obiektu badań, wzmacnia uzasadnienie

podjęcia tematu. Po Wstępie dokonano opisu sprzętu czyli teraomomierza model 6500

firmy Guildline – Rozdział 2. Opisano także, co jest obiektem badań pracy. Kolejny -

Rozdział 3 poświęcony został opisowi aplikacji do wzorcowania rezystancji przy użyciu

przedmiotowego teraomomierza. To jest bardzo ważny rozdział, który z jednej strony

ukazuje ogólną koncepcję rozwiązania, a z drugiej daje pogląd na temat wiarygodności

uzyskanych wyników. Rozdział został podzielony na części, w których od

wprowadzenia po kolei opisano konfigurację, pomiar, generowanie raportu, pomiar,

interfejs i obsług programu do funkcji dodatkowych na zakończenie.

Rozdział czwarty – to opis efektów i weryfikacji wykorzystanego oprogramowania. To

najważniejszy rozdział w pracy. Następnie dokonane zostało podsumowanie -

ostateczny efekt niniejszej pracy.

Poruszane w pracy zagadnienia pomogą lepiej zrozumieć działanie i ułatwić percepcję

przyrządu do pomiaru i wzorcowania dużych rezystancji na przykładzie opisanego

programu teraomomierza stosowanego w Głównym Urzędzie Miar (GUM).

Główny Urząd Miar jest urzędem administracji rządowej, właściwym w sprawach miar

i probiernictwa. Prezes Głównego Urzędu Miar jest powoływany jest przez Prezesa

Rady Ministrów. W zakresie kompetencji Głównego Urzędu Miar znajdują się

zagadnienia związane z metrologią naukową, prawną i przemysłową oraz

probiernictwem. Istnieje ścisła współpraca w tych dziedzinach, co ułatwia koordynację

wykonywania zadań powierzonych administracji miar.

11

2. Opis teraomomierza model 6500 firmy Guildline

Rysunek 1 : Uproszczony schemat blokowy urządzenia.

Teraomomierz model 6500 firmy Guildline [8] jest mikroprocesorowym, w pełni

zautomatyzowanym, urządzeniem o dużej precyzji do mierzenia bardzo dużych

wartości rezystancji albo bardzo małych wartości prądów. Urządzenie z 1991 roku

charakteryzowane jest przez producenta następującymi cechami:

Auto-konfiguracja od 106 do 1015 omów

Auto-konfiguracja od 10-7 do 10-12 amperów

Wbudowany interfejs RS232 i GPIB

Wewnętrzne oprogramowanie procedur kompensacji błędu pomiaru

Rozszerzona samo-diagnoza

Przyjazny użytkownikowi interfejs

Pomiar rezystancji odbywa się przez podanie z urządzenia znanej wartości napięcia

testowego DC, które powoduje przepływ prądu przez badany element do integratora.

Wielkość prądu jest określona przez czas potrzebny, aby wyjście integratora przeszło

pomiędzy dwa różne punkty napięcia wyzwalania. Znając napięcie testowe oraz

wielkość prądu, mikroprocesor jest w stanie dokładnie określić wartość mierzonej

rezystancji. Wartość napięcia testowego jest wybierana z 10 standardowych wartości

od ±1V do ±1000V.

12

Uproszczony schemat blokowy urządzenia został przedstawiony na Rysunek 1.

Stabilność pomiaru zależy od stabilności podawanego napięcia testowego,

integratora, czasu reakcji układu oraz detektora napięcia wyzwalania na wyjściu

integratora. Poprawę błędów bezwzględnych tych parametrów realizuje się poprzez

kompensacje podczas procesu kalibracji przy użyciu programowych procedur

kalibracyjnych w połączeniu z zestawem zewnętrznych rezystorów kalibracyjnych

o dokładnie znanych wartościach.

Model 6500 jest w pełni zautomatyzowany przez wewnętrzny mikroprocesor

do obliczania pomiarów przy jednoczesnym wprowadzaniu poprawek błędów.

Obliczana wartość jest prezentowana na wyświetlaczu oraz dostępna dla urządzeń

połączonych do magistrali w standardzie IEEE 488. Urządzenie może być kontrolowane

ręcznie z panelu przedniego oraz przez dwa komunikacyjne interfejsy. Podczas pomiaru

rezystancji urządzenie pozwala zwiększyć dokładność pomiaru poprzez

przeprowadzenie uśredniania wartości wraz ze zmianą polaryzacji. Obliczona wartość

średnia jest wyświetlana na przednim panelu oraz dostępna do odbioru w magistralach

komunikacyjnych.

Przyrząd posiada możliwość realizacji w pełni zautomatyzowanego pomiaru

przy jednoczesnej automatycznej zmianie zakresu i predefiniowanych ustawieniach

pomiarowych. Jeżeli specyfikacja pomiaru wymaga zmiany parametrów - taki pomiar

wymaga operatora, aby ręcznie wprowadził konfiguracje i zrealizował pomiar.

Tryb ręczny pozwala wybrać operatorowi napięcie testowe, napięcie

wyzwalania i całkowaną pojemność wzorcową. Konfiguracje wprowadza się

z czołowego panel bądź też istniej możliwość wprowadzenia ustawień za pomocą

magistrali GPIB lub RS232.

Przyrząd pomiarowy dla wprowadzanych nastaw mierzy czas całkowania

i oblicza wartość nieznanej rezystancji. Zły wybór może doprowadzić do sytuacji,

w której nie wykorzystujemy w pełni możliwości i maksymalna dokładność pomiaru

nie zostaje osiągniętą. Aby dobrze wprowadzić konfiguracje potrzebujemy znać

w przybliżeniu wartość nieznanej rezystancji.

Producent informuje, iż przyrząd pomiarowy najlepiej pracuje dla czasu

całkowania mieszczącego się od 0.5 do 5 s, jednakże pomiar poza tym zakresem jest

możliwy, ale ze zmniejszoną dokładnością. Graniczne czasy działania układu określone

są od 5.4 ms do 1000 s.

13

Rysunek 2 : Diagram dokładności pomiaru

Przy wyborze pojemności do dyspozycji mamy 3 wartości:

27pF, 270pF, 2700pF.

14

W miarę możliwości korzystamy z największej wartości gdyż jest najbardziej stabilna.

Napięciem wyzwalania może być 0.1, 1.0 albo 10.0 V. Wybór napięcia testowego

mieści się w zakresie od 1 do 1000 V przy skoku określonym przez wielokrotność liczb

1, 2 i 5 w dwóch polaryzacjach.

Czas całkowania, na który wpływ ma wybór ustawień możemy oszacować

wzorem:

testowe

wyzwalania

V

VRCT

2

Osoba wykonująca pomiar zamiast wyliczać czas może skorzystać z diagramu

czasowego przedstawionego powyżej (Rysunek 2).

Dla przykładu, jeżeli nieznana wartość rezystora w przybliżeniu wynosi 100 MΩ (100

M), operator znajduje ukośna linię 100M na grafie woltów testowych. Przecięcie linii

oporu z linią 10V napięcia testowego daje na wyjściu prąd 100nA (linia pionowa).

Śledząc dalej tą linie do przecięcia z liniami pojemności 2700pF dla napięcia

wyzwalania 10V odczytujemy wartość całkowania równą 540ms. Uzyskany czas jest

w optymalnym zakresie pomiarowym, należy unikać w tym przypadku 0.1 V, jako

napięcia testowego, gdyż uzyskujemy czas całkowania równy 54ms.

Przyrząd pomiarowy Guildline 6500 umożliwia pracę w systemie

z jednocześnie podłączonym interfejsem GPIB oraz RS232. W takim przypadku trzeba

się liczyć z nieprzewidywanym działaniem. Norma IEC-625/1978, która dotyczy

interfejsów z systemem, w którym oprzyrządowanie wymienia dane w postaci cyfrowej,

pozwala podłączyć do 15 urządzeń do jednej magistrali. Maksymalna dopuszczona

długość to 20 metrów przy prędkości nieprzekraczającej 1 Mbit/s. Istnieje jeden

kontroler sterujący interfejsem i urządzeniami. Przyrząd jest w stanie zinterpretować

wszystkie zidentyfikowane komendy.

Osoba przeprowadzająca pomiar ma do wyboru ręczną obsługę z panelu przedniego

bądź wykorzystując magistrale do zdalnego sterowania poprzez zaprogramowany

kontroler.

15

3. Ogólna koncepcja rozwiązania

3.1 Wprowadzenie

Aplikacje zaplanowano utworzyć, jako wykonywalny program w systemie

Windows. Środowisko programistyczne Labview pozwala równolegle tworzyć

i rozwijać projekt niezależnie od systemu operacyjnego. Producent teraomomierza nie

dostarcza zdefiniowanych funkcji do obsługi sprzętu do środowiska firmy National

Instruments. Przy tworzeniu programu korzystano zatem z komend tekstowych

opisanych w instrukcji, których wykaz przedstawiono w Załączniku Nr 2.

Wykorzystując poniższy schemat blokowy zaprezentowano kolejne etapy działania

programu

Rysunek 3 : Ogólna koncepcja rozwiązania

16

Powyżej przedstawiona została ogólna koncepcja przyjętego rozwiązania

projektowanej aplikacji do pomiaru rezystancji zastosowana w GUM.

(Rysunek 3) Poniżej opis szczegółowy.

3.2 Konfiguracja

Blok inicjalizacji urządzenia jest odpowiedzialny za konfiguracje magistrali.

Definiuje adres urządzenia oraz rodzaj dostępu do magistrali. W następnym kroku

określono maksymalny czas oczekiwania na odpowiedź, taki, który pozwoli na

najdłuższy możliwy pomiar rezystancji tj. 1000 sekund. Inicjalizację kończy wysyłanie

komendy „RESET” do urządzenia w celu sprawdzenia ustalonego połączenia oraz

przywrócenia konfiguracji początkowej i zresetowania rejestru statusu.

Kolejny blok to wprowadzenie odpowiednich ustawień do urządzenia

w zależności od parametrów pomiarów. Przyrząd otrzymuje następujące komendy:

RANGE AUTO/MANUAL – komenda pozwalająca ustawić

automatyczny bądź ręczny tryb pomiaru. Zaleca się stosowanie

automatycznego trybu dla których nie jest znana przybliżona wartość

rezystancji. Przebieg nastaw pomiarów można zaobserwować

na Rysunek 2. Oznaczenie grubymi poziomymi kreskami.

CAPACITOR 27/270/2700 – komenda pozwalająca wybrać pojemność.

wyrażoną w pA. Kiedy ta komenda zostanie wysłana to urządzenie jest

przełączane w trybu pomiaru ręcznego.

THRESHOLD 0.1/1.0/10.0 – komenda kasetuje swój parametr, jako

pojedynczą liczbę, która określa napięcie wyzwalania na integratorze.

Kiedy ta komenda zostanie wysłana to urządzenie jest przełączane

w trybu pomiaru ręcznego.

OUTPUTVOLTAGE <nrl> – komenda pozwala ustawić napięcie

testowe. Kiedy ta komenda zostanie wysłana to urządzenie jest

przełączane w trybu pomiaru ręcznego.

MAXVOLTAGE <nrl> – komenda ustawia maksymalne napięcie

testowe dla pomiaru w trybie auto. Wprowadzona wartość maksymalna

jest dopuszczana do pomiarów (Rysunek 4).

17

Rysunek 4: Tabela dostępnych nastaw napięć

POLARITY +/-/AUTO – komenda ustawia polaryzacje dodatnią bądź

ujemną napięcia testowego. W przypadku AUTO pomiary rezystancji

są wykonywane w obu polaryzacja. Wynik jest warnością średnią

z dwóch pomiarów.

TRIGGER CONTINUOUS/SINGLE/EXTERNAL – komenda pozwalająca

definiować wyzwalacz: pojedynczy, ciągły lub wyzwalacz zewnętrzny.

Wszystkie ustawienia mają ten sam efekt, co wciśnięcie z zewnętrznego

dotykowego panelu. Aby nie powtarzać kroków konfiguracyjnych

w aplikacji zastosowano wyzwalacz ciągły.

BEEP – komenda instruuje przyrząd do wydania efektu dźwiękowego,

jakim jest wysoki ton trwający 100 milisekund. Po pomyślnym

zakończeniu konfiguracji generuje się taki dźwięk.

MEASURE OHMS – komenda rozpoczynająca pomiar. W przypadku

pomiaru pojedynczego dla trybu automatycznego uzyskuje się 4

odczyty a dla ciągłego pomiar niezależnie od trybu jest powtarzany do

momentu wysłania komendy zakończenia pomiarów „MEASURE

STOP”.

Ponadto podaje się liczbę pomiarów do zrealizowania, domyślnie 10 oraz liczbę

wstępnych pomiarów do pominięcia, domyślnie 3 aby układ i element mógł się

ustabilizować. Dodatkowo podawany jest szereg informacji mające na celu stworzenia

raportu końcowego, ·o których wspomnę przy okazji opisu procedury generowania

raportu.

18

3.3 Pomiary

Wraz z rozpoczęciem pomiarów aplikacja wchodzi we wstępną pętlę

pomiarową wykonującą wprowadzoną liczbę przejść. Wyniki bez obróbki z bufora są

wyświetlane na bieżąco w programie w odpowiednim oknie, aby móc sprawdzić

i ewentualnie skorygować ustawienia. W pętli znajduje się tylko odczyt określonej

liczbę bitów z buforu urządzenia. Metoda prób i błędów pozwoliła ustalić liczbę bitów

wystarczających na odczytanie całego bufora - wartość wynosi 40.

Po wyjściu z pętli wstępnej program przechodzi do głównej pętli pomiarowej.

Urządzenie nie zmienia stanu, nadal jest w ciągłej pracy pomiarowej. Na tym etapie

oprócz samego wyświetlania aktualnego wyników oraz kontroli numeru pomiaru

zostały zrealizowane następujące funkcję:

Konwersja bufora i interpretacja wyniku. Z urządzenia wynik

prezentowany jest w postaci ciągu znaków zawierających informacje

tekstowe, iż mamy do czynienia z wartością - sama wartość w postaci

liczby naukowej normalizowanej wykładnikiem do wielokrotności 3

oraz informacje o jednostce. Każdy z elementów jest przedzielony

określonym znakiem oraz po głębszej analizie posiada stałą długość

znakową. Pozwoliło to określić stałe wycięcie znakowe/bitowe

i konwersje na liczbę.

Prezentacja aktualnych wyników wraz z informacją o dacie i pełnej

godzinie uzyskanego pomiaru w postaci tabeli.

Z każdym przejściem obliczane i prezentowane są na bieżąco:

o Średnia

o Odchylenie standardowe średniej

o Niepewność standardowa wynikająca z granicznego błędu

dopuszczalnego miernika

o Niepewność standardowa wynikająca z rozdzielczości miernika

o Niepewność złożona

o Niepewność rozszerzona

o Dokładność pomiaru

o Dokładność odczytu

Z każdym odczytanym wynikiem rysowany jest wykres w postaci

zaznaczonych wartości połączonych ciągłymi liniami prostymi.

19

Dodatkowo wykreślenie linii trendu z aktualnych wskazań.

Wykorzystuje tutaj wewnętrzną funkcję LabView „linear fit” z opcją

argumentem wyznaczanie za pomocą najmniejszych kwadratów.

Pomyślne zakończenie pomiarów sygnalizowane jest dźwiękiem

z urządzenia. Program wysyła odpowiednią komendę i przyrząd

kończy działanie. Następnie aplikacja automatycznie przechodzi

w proces generowania raportu.

3.4 Generowanie raportu

Przystępując do pomiarów po uruchomieniu aplikacji oprócz wprowadzenia

wymaganych nastaw do określonego pomiaru dodatkowo istnieje opcjonalnie

możliwość wprowadzenia danych dodatkowo do generowanego raportu po zakończeniu

procesu pomiarowego. Dane, jako dowolne znaki ASCII można wpisać w określonych

rubrykach z odpowiednim opisem. Do dyspozycji są okienka reprezentujące

następująco:

Rezystor

o typ

o nr

o producent

Zleceniodawca

o zgłaszający

o zlecenie

o nr

Osoba wykonująca pomiar

Warunki atmosferyczne

o Temperatura [°C]

o Wilgotność powietrza [%]

o Ciśnienie [hPa]

Po sprawdzeniu czy pomiar został pomyślnie zakończony program wchodzi w funkcje

generacji raportu. Następnie po kolei tworzy:

Nagłówek z miejscem z aktualną datą

Akapit z podmiotem wykonującym pomiar wraz z komórką

organizacyjną

Akapit, jako tytuł określający rodzaj przeprowadzonego pomiaru

20

Akapit z informacjami o rezystorze, zleceniodawcy wraz z warunkami

atmosferycznymi

Akapit z informacją o liczbie pomiarów

Tabele ze wszystkimi pomiarami wraz z pełną datą, godziną i liczbą

początkową

Tabele z obliczonymi wartościami

Dwa miejsca na podpisy dla realizującego i sprawdzającego pomiary.

Rysunek 5 : Raport

Większość z powyższych elementów posiada określony bloczek ułatwiający

tworzenie dokumentu. Oprócz wprowadzenia samych danych wymagały one jeszcze

odpowiedniego formatowania i kontroli.

21

W przypadku akapitu związanego z informacjami od rezystorze, zleceniodawcy

i warunkach atmosferycznych wymagana była kontrola wprowadzenia poszczególnych

informacji. Jeżeli wpis nie zaistniał to cała jego oprawa tez się nie pojawia. Taka sama

kontrola tyczy się podpisu osoby wykonującej pomiar. Kolejny akapit informuje o

liczbie pomiarów - wprowadzona tu została funkcja ustalająca końcówkę słowa pomiar

w zależności od liczby pomiarów - zakończenie słowa może się różnić.

Wygenerowany dokument jest dostępny w katalogu aplikacji o nazwie

„report.doc”. Ponadto w podkatalogu „reports” wykonywana jest kopia z nazwą

zawierającą datę, godzinę typ i nr rezystora. Każdy następny pomiar generuje

i nadpisuje plik podstawowy oraz dopisuje kolejny do podkatalogu.

Powyżej przedstawiony jest pomniejszony zrzut gotowego raportu - Rysunek 5

3.5 Obliczenia

Aplikacja do obliczeń wykorzystuje wzory zawarte w Instrukcji szacowania

niepewności wzorcowania oporników w układzie teraomomierza [9].

Wartość złożonej niepewności standardowej pomiaru oporu elektrycznego

opornika wzorowanego metodą bezpośrednią w układzie teraomomierza wyznacza się

według następującego równania:

)()"()()()( 2222

xśrxc RurururuRu

(rśr)- wartość średnia oporu elektrycznego opornika wzorcowanego (RX)

stanowiącego średnią wartość z 10 odczytów z teraomomierza.

Wartość niepewności standardowej składowej dotyczącej odczytu miernika

wyznacza się na podstawie odchylenia standardowego eksperymentalnego średniej

wartości odczytu (typ A) oraz wartości granic błędu dopuszczalnego miernika (typu B)

)( śrru - odchylenie standardowe eksperymentalne wartości średniej odczytu

miernika (rozkład normalny),

n

j

śrjśr rrnn

ru1

2)()1(

1)(

gdzie:

rj - każda wartość wielkości mierzonej

rśr - wartość średnia z dziesięciu pomiarów

n - liczba wykonanych pomiarów

22

)'(ru - niepewność standardowa wynikająca z wartości granicy błędu

dopuszczalnego miernika gr (rozkład prostokątny),

3)"(

grru

gdzie:

gr - błąd graniczny miernika dla danego zakresu pomiarowego, który

odczytujemy z instrukcji producenta. (Rysunek 6)

Rysunek 6 : Tabela dokładności pomiaru z instrukcji

)''(ru – niepewność standardowa wynikająca z rozdzielczości miernika ki

(rozkład prostokątny) wartość też odczytujemy z instrukcji. (Rysunek 7)

3)( '' ik

ru

Rysunek 7 : Tabela rozdzielczości pomiaru z instrukcji

23

xR - poprawka wynikająca ze współczynników temperaturowych oraz

temperatury otoczenia. Domyślnie nie jest wymagana, ale istnieje możliwość

wprowadzenia wartości w programie w wyznaczonym do tego celu okienku.

Niepewność rozszerzoną obliczamy ze wzoru:

)( Xc RukU

gdzie:

k - współczynnik rozszerzenia złożonej niepewności standardowej

wyznaczenia wartości poprawnej opornika wzorcowanego, domyślnie wpisany 2

z możliwością zamiany.

uc - złożona niepewność standardowa wyniku pomiaru.

3.6 Funkcje dodatkowe

Na tym etapie program spełnia swoje zadanie aczkolwiek w celach

zabezpieczających i ułatwiających pomiary zostały wprowadzone następujące funkcje:

Oszacowania czasu pojedynczego pomiaru oraz czasu trwania całej

serii. Wymaga to od użytkownika wprowadzenia nominalnej wartości

mierzonej rezystancji, które też ma zastosowanie w generowaniu

raportu. Implementacja wymagała przeprowadzenia obliczeń oraz

pomiarów interwałów czasowych poszczególnych etapów procesu

pomiarowego. Do najważniejszych należą czas pojedynczego pomiaru,

czas inicjalizacji i przejścia między polaryzacjami. Po uruchomieniu

w aplikacji pomiarów w odpowiednio podpisanych okienkach istnieje

możliwość odczytania oszacowanych czasów i możemy iść na kawę.

Wprowadzenia dowolnej daty. Ograniczenia licencyjne środowiska

projektowego na etapie projektu wymagały wprowadzenia opcji

definiowania roku. Kiedy program uzyskiwał wpis o roku - to

wszystkie miejsca gdzie występuje zostają podmienione. Ostatecznie

funkcja pozostała, co daje możliwość dalszego rozwijania i testowanie

projektu.

Zatrzymania pomiarów w dowolnym momencie. Jeżeli osoba

wykonująca pomiar chce zakończyć wcześniej pomiar i przy tym

nie wyłączać aplikacji można skorzystać z przycisku „STOP”.

24

Jednakże środowisko NI Labview przy wykonywaniu podstawowych

pętli nie obsługuje przerwań. Oprogramowanie wymaga wprowadzenia

danych na wszystkie wyjścia, co jest równoważne z oczekiwaniem na

zakończenie chociażby jednego pomiaru. Program posiada dwa

przyciski - oddzielnie dla każdej pętli. Przypisanie wartości obydwu

zatrzymaniom generuje błąd zmiennych poza zasięgiem. Ewentualnie

przeniesienie na nowszą wersje rozwiąże ten szczególny problem.

Akwizycji danych w każdym przejściu głównej pętli pomiarowej.

Za każdym razem, kiedy program odczyta wynik z urządzenia,

generowany jest plik, który zawiera informacje o: rezystorze,

nastawach pomiarowych, wynikach pomiarów wraz z obliczonymi

wartościami niepewności. Plik jest w postaci tekstowej o formacie

danych w standardzie CSV. Każdy element przedzielony

jest średnikiem. Zrzut z pliku przedstawiam na Rysunek 8.

Rysunek 8 : Zrzut z pliku .csv

Usytuowanie wyników pomiarów na końcu pliku umożliwia w prosty

sposób skryptowy odczyt dużych ilości danych w celach

porównawczych. Zapis odbywa się na dysku w pod folderze „data”.

25

Nazwy plików zwierają informacje o rezystorze: typ, numer oraz

pełną datę z czasem pomiaru wraz z sekundami. Każdy pomyślnie

zakończony zapis w pętli powoduje skasowanie poprzedniej wersji

pliku - co ograniczy efekt namnażania plików. Dodatkowo istnieje

funkcja sprawdzająca istnienia podkatalogu i zapisu. W przypadku

braku - odpowiednio to stworzy. Taka operacja dotyczy także etapu

generacji raportu z pomiarów. System operacyjny, na którym program

jest uruchomiany też wprowadza pewne ograniczenia w dowolności

zapisu pliku. W przypadku systemów z rodziny Microsoft Windows

istnieje zbiór znaków (Rysunek 9) z którymi plik nie zostanie

zapisany. Wymagało to: wprowadzenia porównań i ewentualne

pominięcie znaku bądź zamianę na znak biały. Korekta tyczyła się

wszystkich zapisywanych plików na dysku.

Rysunek 9 : Niedozwolone znaki w MS Windows

26

3.7 Interfejs i obsług programu

Aplikację uruchamia się z pliku wykonywalnego. Na pierwszym planie

pojawia nam się okno z wybranym panelem konfiguracyjnym (Rysunek 10).

Rysunek 10 : Panel konfiguracji aplikacji

Następnie wprowadza się niezbędne ustawienia w zależności od wartości mierzonej

oraz wprowadza się informacje opcjonalne do opisu. Konfiguracje pomiaru określa się

wybierając z rozwijanych menu następująco:

Adres urządzenia GPIB

Wartość nominalną – liczbę, wraz z jednostką – M, G bądź „T Ohm”

Pomiar – „Ręczny” bądź „Automatyczny”

Napięcie maksymalne

Polaryzacje – „+” , „-” bądź „Auto”

Wartości zdefiniowane – „Ustawienia własne” bądź konfiguracje

z programu HTB.

27

W przypadku wyboru „Ustawienia własne” interpretowane zostają

ustawione wartości:

o Pojemności

o Napięcia testowego

o Napięcia wyzwalania

Poniżej przedstawiono wygląd wybieranego menu wybieranej opcji „Wartości

zdefiniowane” (Rysunek 11)

Rysunek 11 : Ustawienie zdefiniowanych wartości pomiaru

Następnie opcjonalnie wprowadza się dane w obszarze oznaczonym „Dane”, „Warunki

atmosferyczne” i ewentualnie „Rok”.

Kolejnym krokiem było uruchomienie aplikacji z paska przy użyciu

przycisków do obsługi działania programu, a konkretnie wykorzystujemy strzałkę.

Istnieje możliwość wymuszenia zakończenia programu przy przycisku

z czerwonym znakiem „STOP” aczkolwiek doświadczenie pokazuje, iż spełnia podobne

zadanie, co przyciski na panelu konfiguracyjnym.

Uruchomiona aplikacja powoduje automatyczne przejście do nowej zakładki

z pomiarami (Rysunek 12). Na panelu prezentowane są następujące informacje:

Numer aktualnego pomiaru

Bufor nierejestrowanych pomiarów

Tabela z aktualnymi wynikami pomiarów

Obliczone wartości niepewności

Wykres aktualnych wyników wraz linią trendu.

28

Dokładność przyrządu w PPM

Dokładność odczytu w cyfrach znaczących

Rysunek 12 : Panel pomiarowy aplikacji

Na panelu wyróżniają się jeszcze dwa białe okna, które pozwalają na etapie

konfiguracji na wprowadzenie dowolnej wartości współczynnika „k” oraz poprawki ze

względu na różnicę temperatury.

W przypadku tej ostatniej wartości implikuje to zmianę obliczania wartości niepewności

złożonej oraz rozszerzonej. Dodatkowo ta wartość widniej w raporcie oraz plikach .csv.

Zakończenie pomiarów sygnalizowane jest dźwiękiem z urządzenia oraz zatrzymuje

działanie programu, lecz nie zmienia widoku aktywnego okna. Kliknięcie ponowie

ikony reprezentującej start powodując ponowne działanie programu.

Usytuowanie w taki sposób elementów podzielonych na dwie grupy:

konfiguracyjno –kontrolne i pomiarowe pozwala odczytać jak najwięcej informacji

na jednym ekranie. Nie jest to rozwiązanie optymalne, ale spełni swoje zadanie.

Zmiana z domyślnych szarości na kolory, pomaga w pogrupowaniu i rozszyfrowaniu

ich zadań. Przykładowo: biały do edycji a zielony - obliczony. Kolejne wersji

środowiska wprowadzają bardziej urozmaicone i przyjemne dla oka kontrolki.

29

4. Efekty i weryfikacja oprogramowania

Wykonanie aplikacji to nie wszystko. Sprawdzenie poprawnego działania,

ewentualne korekty wymagają więcej czasu i ujawniają problemy, co do których

programista nie przypuszczał, iż może się za takimi spotkać. Niektóre problemy to tylko

proste poprawki. Niekiedy jednak trzeba zamienić cały sposób podejścia do

zaistniałych sytuacji i nawet zacząć od nowa.

Najważniejszym efektem końcowym programu jest uzyskany RAPORT.

Porównując go z dotychczasowym (Rysunek 13 i Rysunek 14) uzyskano:

Zaktualizowany opis podmiotu wykonującego pomiar,

Poprawiony opis pomiaru zgodny z nowym standardem,

Większą ilość informacji pomiarowej,

o Rezystora ,

o Zlecenia,

o Warunków atmosferycznych wraz z jednostkami,

Dotychczasowy sposób wyświetlania wyników wraz z:

o Prostszą numeracje wyników,

o Datą przy każdym pomiarze,

o Jednakowo wciętą datą, godziną i wynikiem niezależnie od Lp.,

Niezmienione usytuowanie obliczonych niepewności, aczkolwiek

rozszerzone o niepewność standardową wynikającą z błędu

dopuszczalnego rozdzielczości miernika. Opcjonalnie - po wpisaniu -

rozszerzy się jeszcze o poprawkę temperaturową.

Przeznaczone miejsce na podpis osoby sprawdzającej i wykonującej

pomiar.

Weryfikacja oprogramowania odbyła się na zasadzie ręcznego sprawdzenia

przez osobę z odpowiednim doświadczeniem i znajomością urządzenia (Starszego

Metrologa). Generowane wyniki podlegały na bieżąco weryfikacji z uzyskanymi

w programie, a następnie zweryfikowane zostały z raportem. Obliczenia wykonywano

na uzyskanych wynikach z dokumentu i samodzielnych wyliczeń według instrukcji

obsługi stanowiska pomiarowego Teraomomierzem. Pomyślna weryfikacja i zgodne

porównania z plikami w formacie csv zatwierdziła poprawność działania aplikacji.

Dodatkowym testem było zweryfikowanie wszystkich możliwych konfiguracji na

dostępnych wartościach rezystorów wzorcowych.

30

Rysunek 13 : Raport z pomiarów

31

Rysunek 14 : Dotychczasowy raport z pomiarów

32

5. Podsumowanie

Przedmiotem niniejszej pracy było opracowanie nowego oprogramowania dla

przyrządu do pomiaru dużych rezystancji stosowanego w Głównym Urzędzie Miar,

teraomomierza model 6500 firmy Guildline. Dotychczas wykorzystywane

oprogramowanie zostało zrealizowane w środowisku HTBasic. Głównym zadaniem

programu było wykonanie serii 10 pomiarów i obliczenie budżetu niepewności

pomiarowej. Jedynym sposobem uzyskania wyników był końcowy wydruk z ekranu.

Przedstawiono tu nowatorską aplikacje służącą do wzorcownia rezystancji

wysokoomowych. Praca prezentuje zmodernizowane rozwiązanie przeprowadzenia

pomiarów w stosunku do dotychczasowo stosowanego oprogramowania. Program

został stworzony od podstaw w środowisku LabView, jako niezależna aplikacja.

Wykonując pomiar istnieje możliwość wprowadzenia dowolnej konfiguracji, bądź też

można skorzystać ze zdefiniowanych ustawień wykorzystywanych w programie

w HTBasic. Wszystkie konfiguracje wprowadza się z przyjaznego w użyciu okna

interfejsu graficznego okna aplikacji. Dodatkowo pomyślnie rozszerzono ilość

możliwych danych informacjach do wprowadzenia dla poszczególnego pomiaru.

Działanie programu, także pozwala na śledzenie aktualnych wyników pomiarów wraz

z aktualnym wyliczeniem średniej, a nawet wszystkich niepewności pomiarowych.

Ponadto dużym udogodnieniem jest wprowadzony wykres, który na bieżąco wyświetla

aktualne wyniki łącząc je liniami i przy każdym pomiarze przeliczając i kreśląc linię

trendu. Wyświetlanie aktualnych informacji jest duży postępem w porównaniu do

czarnobiałych stricte tekstowych komunikatów, tylko z informacją o aktualnym wyniku.

W obydwu przypadkach zakończenie pomiarów pozwoliło uzyskać raport,

dotychczasowo tylko w postać wydruku, jako jedyny sposób utrwalenia pomiarów.

Teraz program generuje dokument tekstowy i zapisuje go na dysku. Struktura

dokumentu nieznacznie została zaktualizowała. Elektroniczna wersja raportów

uproszcza proces odczytywania i przechowywania wyników pomiarów. Wprowadzone

zostały funkcje zabezpieczające –wcześniej nieistniejące - przed nagłym zerwanie

połączenia z urządzeniem, czy też przerwania pomiarów. Każdorazowo uzyskany

pomiar generuje plik tekstowy w formacie .csv zawierający wszystkie aktualne

wskazania i konfiguracje.

33

Aplikacja pomyślnie przeszła walidacje i aktualnie jest wykorzystywana do

pomiarów, wzorcowań i porównań.

Zaprezentowaną pracę należy traktować, jako wstęp do dalszego rozwoju

opisywanego oprogramowania. W dalszym etapie należałoby dopracować stronę

wizualną i wprowadzić ustandaryzowaną bazę danych, bądź też zdalną kontrole

pomiarową.

Mimo problemów programistycznych, środowiskowych, programowych

i ograniczeń sprzętowych udało się zrealizować program do który otwiera nowe

możliwości dla urządzenia.

34

6. Załączniki

Załącznik Nr 1: Tabela z preferowanymi ustawieniami programu HTB

Załącznik Nr 2: Fragment z instrukcji zawierający zestaw komend do zdalnej obsługi

Bibliografia [1] D.G. Jarrett, “Automated Guarded Bridge for the Calibration of Multimegohm

Standard Resistors from 10 MΩ to 1 TΩ ,” IEEE Trans. on Instrum. and Meas., vol. 46,

no.2, April 1997.

[2] H.S. Tsao, “A 25-Bit Reference Resistive Voltage Divider,” IEEE Trans. Instrum.

Meas., vol. IM-36, pp. 285–290, June. 1987.

[3] R.D. Cutkosky, “A New Switching Technique for Binary Resistive Dividers,” IEEE

Trans. Instrum. Meas., vol. IM-27, pp. 421–422, Dec. 1978.

[4] TransEra Corporation www.htbasic.com

[5] MATLAB - The Language of Technical Computing

www.mathworks.com/products/matlab

[6] NI LabVIEW - National Instruments Polska poland.ni.com/labview

[7] NI LabWindows™CVI - National Instruments www.ni.com/lwcvi

[8] Guildline “Technical Manual 6500”, 1991

[9] GUM“ Instrukcja szacowania niepewności wzorcowania oporników w układzie

teraomomierza”, IN/M41/S3/01, 2006

35

Załącznik Nr 1: Tabela z preferowanymi ustawieniami programu HTB

36

Załącznik Nr 2: Fragment z instrukcji zawierający zestaw komend do zdalnej obsługi

37