引 言

目前對天線反射面均方根的測量采用測量標準樣板法，測量環(huán)節(jié)還停留在手工測量和人為目測判斷階段，尚無完善的測量記錄。而這也導致產品測量過程繁瑣、結論判定依據(jù)不明確、測量數(shù)據(jù)記錄不完整等情況出現(xiàn)，在產品質量控制管理方面漏洞較多。針對以上問題，本文經過對測量環(huán)節(jié)的分析，提出一套完整的天線反射面測量自動采集的綜合解決方案。該方案從測量標準樣板集中器的設計、測量流程、測量數(shù)據(jù)采集、測量誤差計算、數(shù)據(jù)展示及數(shù)據(jù)存儲等方面進行了綜合管理，在產品測量過程中采用帶測量儀表和采集器的標準樣板和軟件系統(tǒng)實現(xiàn)測量過程全面的信息化管理，減少測量人員繁瑣的數(shù)據(jù)記錄工作，方便測量人員自動判定測量結果和查詢測量記錄數(shù)據(jù)。同時為企業(yè)生產過程的信息化提供更加精細的支撐，提升生產測量過程的效率和管理水平。

1 總體設計方案

微波天線反射面均方根測量系統(tǒng)以含測量裝置的標準樣板為基礎，利用軟件通信技術實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的自動采集、自動誤差計算、自動結論判定。系統(tǒng)采用 C/S 結構（Client/Server，客戶機 / 服務器），可單機運行，也適合在企業(yè)局域網內實現(xiàn)測量業(yè)務流程和信息的全面管理。系統(tǒng)結構分為如下三層 ：

（1）在標準樣板上安裝多個數(shù)字百分表，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集功能，每個數(shù)字百分表帶 RS 232 通信口；

（2）集中器采用并發(fā)通信方式，通過串口同時采集數(shù)字百分表的測量數(shù)據(jù)，并將采集的數(shù)據(jù)通過 RS 485 總線發(fā)送到上位機 ；

（3）上位機軟件系統(tǒng)對采集器返回的數(shù)據(jù)進行相關運算處理。

系統(tǒng)的總體結構如圖 1 所示。

2 硬件組成

2.1 數(shù)字百分表

數(shù)字百分表是測量數(shù)據(jù)采集裝置，可實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的自動采集與多點同時測量。

（1）技術指標 ：其量程范圍為 0 ～ 12.7 mm，示值分辨力為 0.01 mm /0.005"。

（2）主要功能 ：任意位置置 0，便于微差測量。制式任意轉換，適應不同的單位制。具有數(shù)據(jù)保持、快速顯示、快速跟尋最大值與最小值（只顯示一組測量數(shù)據(jù)中的最大值、最小值的功能）。備有串行數(shù)據(jù)輸出口，經集中器可與帶 RS 232插口的計算機連接進行數(shù)據(jù)處理。

2.2 通信集中器

通信集中器是數(shù)字百分表的通信采集模塊，數(shù)字表通過RS 232 通信實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中采集，并將數(shù)據(jù)通過 RS 485 通信口上傳至上位機系統(tǒng)，實時得出測量誤差，實現(xiàn)測量過程的自動化。集中器的電路連接如圖 2 所示。

（1）為了方便集中器的使用，采用雙層電路板設計，確保集中器的體積符合安裝要求。每個通道采用獨立的單片機運算單元，有利于提升數(shù)據(jù)的采集并發(fā)能力和執(zhí)行效率。

（2）集中器具備上位機通信復位功能和同步功能，可確保數(shù)據(jù)采集的同時、同步和測量數(shù)據(jù)的可靠性。

3 軟件功能

測量系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)采用 C/S 結構（Client/Server，客戶機 / 服務器），可自動采集、保存測量數(shù)據(jù)，對采集器返回的數(shù)據(jù)進行均方根運算，并判斷測量結果是否滿足要求，對測量過程的不合理情況進行報警提示。

系統(tǒng)主要包含天線信息管理、數(shù)據(jù)采集和誤差計算、測量結論判定、數(shù)據(jù)查詢、測試人員管理、權限管理等功能模塊。

4 天線測量過程

把待測的天線反射面放在工作臺上找平，將樣板放在平衡支架上，將通信電纜分別連接到樣板集中器和電腦對應的接口上，對每個數(shù)字百分表進行校零操作。啟動軟件采集測量數(shù)據(jù)，然后將樣板轉動 45°，再次讀取數(shù)據(jù)，依次循環(huán)，最后進行自動計算，得出鍋面的均方根值。天線測量順序過程如圖 3 所示。

5 結 語

本系統(tǒng)以數(shù)字百分表的通信為基礎，在測量標準樣板上安裝一定數(shù)量的數(shù)字儀表，采用集中器進行測量數(shù)據(jù)自動采集，實現(xiàn)多點同時測量與測量過程的自動化。該系統(tǒng)經測試發(fā)現(xiàn)，在防止人為干預測量結果方面得到了使用者的肯定，為提高產品的質量監(jiān)督水平提供了有效的管理工具。