1 校準(zhǔn)方法

       菌落計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)范圍一般為1~9999，無(wú)量綱"，計(jì)數(shù)最大允許誤差為土1，具有清零、復(fù)位等功能。因?yàn)榫溆?jì)數(shù)器是通過(guò)手動(dòng)點(diǎn)擊探筆完成計(jì)數(shù)，所以實(shí)際校準(zhǔn)中會(huì)有計(jì)量人員采用人為點(diǎn)擊探筆計(jì)算其計(jì)數(shù)誤差的辦法，但通過(guò)手動(dòng)點(diǎn)擊探筆完成校準(zhǔn)，從人為誤差和操作用時(shí)上總體考慮不太合適，所以本文采用信號(hào)發(fā)生器模擬探筆按下時(shí)端口的通斷狀態(tài)來(lái)完成校準(zhǔn)，從而降低人為誤差，提高校準(zhǔn)效率。

       校準(zhǔn)中需用到的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備包括信號(hào)發(fā)生器和通斷開(kāi)關(guān)。信號(hào)發(fā)生器又稱(chēng)信號(hào)源或振蕩器，廣泛府用于生產(chǎn)實(shí)踐和科技領(lǐng)域，其能夠產(chǎn)生多種波形，如三角波、鋸齒波、矩形波(含方波)、正弦波，實(shí)際測(cè)試中使用信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生矩形脈沖群。通斷開(kāi)關(guān)原理上具有高電平閉合、低電平斷開(kāi)的功能，高電平時(shí)二極管導(dǎo)通，同時(shí)開(kāi)關(guān)閉合，閉合電阻一般小于200mΩ，斷開(kāi)電阻大于20MΩ。通斷開(kāi)關(guān)通過(guò)模擬探筆工作原理完成菌落計(jì)數(shù)，所以通斷開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)負(fù)載應(yīng)滿足被檢設(shè)備脈沖計(jì)數(shù)電路接通時(shí)所要求的負(fù)載能力。

       校準(zhǔn)時(shí)設(shè)備連接如圖1所示，信號(hào)發(fā)生器按要求預(yù)熱后，設(shè)置為群脈沖輸出模式，脈沖個(gè)數(shù)為N,設(shè)置合適的信號(hào)頻率和電平，使開(kāi)關(guān)動(dòng)作正常，手動(dòng)觸發(fā)信號(hào)發(fā)生器，輸出脈沖結(jié)束后讀取菌落計(jì)數(shù)器顯示值M，從而得到校準(zhǔn)結(jié)果。

       信號(hào)發(fā)生器設(shè)置脈沖數(shù)要達(dá)到選擇菌落計(jì)數(shù)器測(cè)量范圍上限，信號(hào)發(fā)生器脈沖頻率不宜過(guò)高，否則會(huì)導(dǎo)致菌落計(jì)數(shù)器反應(yīng)不及時(shí)，無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)數(shù)。通斷開(kāi)關(guān)市面上不多見(jiàn)，計(jì)量人員使用中可根據(jù)其工作原理自行制作，其原理框圖如圖所示。

       校準(zhǔn)中曾考慮是否可直接設(shè)置信號(hào)發(fā)生器輸出一定數(shù)量脈沖的方式，通過(guò)DC3.5mm等匹配連接線接人被測(cè)菌落計(jì)數(shù)器。經(jīng)大量測(cè)試發(fā)現(xiàn)，有少數(shù)廠家生產(chǎn)的菌落計(jì)數(shù)器主機(jī)接口沒(méi)有輸出電壓，可采用此方案。但多數(shù)菌落計(jì)數(shù)器主機(jī)接口有輸出電壓，直接連接信號(hào)發(fā)生器時(shí)，輸出端會(huì)對(duì)信號(hào)發(fā)生器造成硬件損壞，需從中間接人通斷開(kāi)關(guān)。從通用角度講，接人通斷開(kāi)關(guān)的方式可對(duì)所有半自動(dòng)菌落計(jì)數(shù)器進(jìn)行校準(zhǔn)。

2 消除計(jì)數(shù)誤差始終為1的方法

       因生產(chǎn)廠家不同，菌落計(jì)數(shù)器內(nèi)部脈沖計(jì)數(shù)器的內(nèi)部抽樣判決電路設(shè)計(jì)也不同，這會(huì)導(dǎo)致校準(zhǔn)設(shè)備連接后，菌落計(jì)數(shù)器初始計(jì)數(shù)為1的情況發(fā)生，且無(wú)法清零。探筆工作原理分兩種:一種是探筆按下時(shí)計(jì)數(shù)加1，即探頭兩端閉合，觸發(fā)其內(nèi)部抽樣判決電路完成計(jì)數(shù)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“原理A”);另一種是探筆按下后、松開(kāi)時(shí)計(jì)數(shù)加1，即探頭兩端斷開(kāi)，觸發(fā)其內(nèi)部抽樣判決電路完成計(jì)數(shù)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“原理B”)。

       依據(jù)校準(zhǔn)框圖連接好設(shè)備后，設(shè)置信號(hào)發(fā)生器為輸出狀態(tài)，默認(rèn)情況下信號(hào)發(fā)生器脈沖狀態(tài)如圖3所示，脈沖起始幅度為5V，等待手動(dòng)觸發(fā)，此時(shí)通斷開(kāi)關(guān)為閉合狀態(tài)。

       如果被測(cè)菌落計(jì)數(shù)器此時(shí)顯示計(jì)數(shù)為1，則表示其設(shè)計(jì)為原理A。此時(shí)被測(cè)菌落計(jì)數(shù)器無(wú)法清零，計(jì)數(shù)誤差始終為1，解決辦法是設(shè)置觸發(fā)起始脈沖為0V，如圖4所示，此時(shí)通斷開(kāi)關(guān)為斷開(kāi)狀態(tài)，菌落計(jì)數(shù)器可正常清零，清零后手動(dòng)觸發(fā)信號(hào)發(fā)生器，從而完成剩余校準(zhǔn)工作。

       反之，連接好設(shè)備，設(shè)置好信號(hào)發(fā)生器，如果被測(cè)菌落計(jì)數(shù)器顯示計(jì)數(shù)為0，則表示其設(shè)計(jì)為原理B，此時(shí)不用考慮菌落計(jì)數(shù)器清零，手動(dòng)觸發(fā)信號(hào)發(fā)生器，完成正常校準(zhǔn)即可。

       上述方法很好地解決了計(jì)數(shù)誤差始終為1，且無(wú)法手動(dòng)清零的問(wèn)題，也是本文校準(zhǔn)方法研究的關(guān)鍵點(diǎn)。

       以XK97-A型號(hào)菌落計(jì)數(shù)器為例，正常通電下，用示波器測(cè)得探筆頂部按鍵開(kāi)關(guān)接口兩端初始電壓為3.2V左右，如果直接將信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)接人探頭，容易對(duì)信號(hào)發(fā)生器接口造成永久損傷，接入通斷開(kāi)關(guān)能夠避免此問(wèn)題。按圖1連接設(shè)備，此時(shí)菌落計(jì)數(shù)器顯示計(jì)數(shù)0，從而判定XK97-A型號(hào)菌落計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)為原理B，然后按圖3設(shè)置信號(hào)發(fā)生器起始輸出高電平，完成校準(zhǔn)工作。不同廠家會(huì)生產(chǎn)同一型號(hào)設(shè)備(如XK97-A)，所以校準(zhǔn)過(guò)程中，需針對(duì)每臺(tái)設(shè)備分析其原理，依據(jù)對(duì)應(yīng)原理完成校準(zhǔn)。

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