[发明专利]过程校验仪及其设计方法

权利要求书

1.一种过程校验仪，其特征在于过程校验仪包括微处理器、LCD显示器、存储器、通信接口、键盘、测量/输出选择模块、参数类型选择模块、电压基准模块、恒流源模块、输入通道ADC模块、输出通道DAC模块、输出通道至输入通道反馈模块，微处理器分别与LCD显示器、存储器、通信接口、键盘、输入通道ADC模块、输出通道DAC模块相连接，输出通道DAC模块分别与参数类型选择模块、恒流源模块、输出通道至输入通道反馈模块相连接，输入通道ADC模块分别与参数类型选择模块、电压基准模块、恒流源模块、输出通道至输入通道反馈模块相连接，参数类型选择模块与测量/输出选择模块相连接；过程校验仪的输入通道按高精度指标设计，过程校验仪输出通道则按降级精度指标设计，输入过程认证校正设备提供的超高精度标准信号，据此建立标定基准表，从而过程校验仪输出通道产生的信号偏差，借助高精度输入通道和标定基准表进行实时闭环反馈校正，使过程校验仪输出通道的精度得以提升，过程校验仪实现校正的有效的前提是，ADC测量精度远大于DAC输出通道的精度，其次是ADC输入通道预先经过认证校正设备的标定。

2.根据权利要求1所述的一种过程校验仪，其特征在于所述的输出通道DAC模块的连接关系为：微处理器LPC2101的引脚24、28、22、23、13、14、18、21分别与DA转换芯片AD5362的引脚1、3、47、48、49、51、55、56相连接，DA转换芯片AD5362的引脚12和引脚33连接后分别与模拟开关CD4066的引脚14和第一电阻R1的一端相连接，并接电压Vc，DA转换芯片AD5362的引脚5、37分别与模拟开关CD4066的引脚2、4相连接，DA转换芯片AD5362的引脚54与模拟开关CD4066的引脚7连接后接地，第一电阻(R1)的另一端和第四电阻(R4)的一端连接后分别与第三电阻(R3)的一端和第二运放(A2)的反相输入端相连接，第三电阻(R3)的另一端和第一运放(A1)的输出端连接后分别与模拟开关CD4066的引脚1和第一运放(A1)的反相输入端相连接，第一运放(A1)的正相输入端与模拟开关CD4066的引脚3相连接，第二运放(A2)的正相输入端接地，第四电阻(R4)的另一端和第二运放(A2)的输出端连接后分别与第二电阻(R2)的一端和第一电容(C1)的一端相连接，第一电容(C1)的另一端接地，第二电阻(R2)的另一端与第二电容(C2)的一端相连接，第二电容(C2)的另一端接地。

3.根据权利要求1所述的一种过程校验仪，其特征在于所述的输入通道ADC模块的连接关系为：模拟开关CD4066的引脚1、4、9、10分别与AD转换芯片AD7799的引脚3、4、8、7相连接，模拟开关CD4066的引脚5和模拟开关CD4066的引脚13连接后与微处理器LPC2101的引脚45相连接，模拟开关CD4066的引脚6和模拟开关CD4066的引脚12连接后与微处理器LPC2101的引脚46相连接，模拟开关CD4066的引脚7与电压V-相连接，模拟开关CD4066的引脚14与电压V+相连接，AD转换芯片AD7799的引脚1、2、9、10分别与微处理器LPC2101的引脚37、36、29、30相连接，模拟开关CD4066的引脚8和第五电阻R5的一端连接后分别与第六电阻(R6)的一端和第三运放(A3)的反相输入端相连接，第五电阻(R5)的另一端分别与模拟开关CD4066的引脚11和第三运放(A3)的输出端相连接，第六电阻(R6)的另一端分别与二极管DW1正端和第三电容(C3)的一端相连接后接地，二极管DW1负端和第七电阻(R7)的一端连接后分别与第三运放(A3)的正相输入端和AD转换芯片AD7799的引脚16相连接，第七电阻(R7)的另一端分别与第三电容(C3)的另一端、AD转换芯片AD7799的引脚11、AD转换芯片AD7799的引脚12和电压Vc相连接，AD转换芯片AD7799的引脚13和AD转换芯片AD7799的引脚15连接后接地。

4.一种过程校验仪的设计方法，其特征在于采用非对称精度的系统设计，按高精度指标设计过程校验仪输入通道，包括24位的ADC、高等级的电子元器件；过程校验仪输出通道则按降级精度指标设计，包括16位DAC、降级的电子元器件，过程校验仪输入通道输入过程认证校正设备提供的0.001％-0.002％FS标准信号，据此建立高可信度标定基准表，过程校验仪输出信号时，控制模拟开关将其接入输入通道，实时读入输出通道的输出值，并与标定基准表值比对，根据两者的偏差实时闭环校正输出值，直至偏差落入允许区间，实时闭环反馈校正过程对用户而言是透明的，过程校验仪输出通道产生的信号偏差，借助高精度输入通道和标定基准表进行实时闭环反馈校正，使过程校验仪输出通道的精度得以提升。