/ 上海市计量测试技术研究院

0 引言

随着信息化和人工智能时代的来临，可编程设备和仪器已经广泛应用于计量行业和工业生产中[1]。由可编程设备配合相应的软件和外设装置带来的自动计量技术凭借速度快、精度高、操作简单等特点成为计量检测和校准的重要手段[2]，可以极大地提高日常校准工作的效率。

经过多年发展和研究，国内外已经有比较成熟的、针对数字多用表和多功能校准源的自动校准解决方案[3][4][5]。而目前的过程仪表自动校准方案[6][7]仅可以实现某一功能下的自动校准，仍然需要人工干预进行接线。于是，在这些方案的基础上引入矩阵开关模块可以解决人工接线的问题，进一步提高自动化程度。

1 矩阵开关的应用

以某品牌某常用型号的过程仪表的校准为例，其仪器面板上有6个接线柱，根据不同组合对应直流电压测量和输出、直流电流测量和输出、电阻测量和输出、模拟铂电阻信号测量和输出等功能，组合较多。按照原有方案，每次切换功能或量程都需要人工进行导线插拔，费时费力。

而作为标准器的标准源和数字多用表共有7个接线柱参与整个校准过程，按照两两配对，有近10种接线组合。所以，这里将接线柱分为被校仪器组和标准器组，通过应用6×8的矩阵开关实现任意行和任意列接线柱的导通。只需控制矩阵开关中的继电器的通断就可以实现校准过程中的接线切换，示意图如图1所示。

图1 继电器矩阵开关示意图