1 校準方法
菌落(luò)計數器(qì)計(jì)數範圍一般為(wéi)1~9999,無量綱",計數最大允許誤差(chà)為土1,具有清零、複位等功能(néng)。因(yīn)為(wéi)菌落計數器是通過手動點擊探(tàn)筆完成計(jì)數(shù),所以實際校準(zhǔn)中會有計量(liàng)人員采(cǎi)用人(rén)為點(diǎn)擊(jī)探筆計(jì)算其計數(shù)誤差的辦法,但通過手動點擊探筆完成校準(zhǔn),從人為(wéi)誤差(chà)和(hé)操作用時上總體考(kǎo)慮不太合適,所(suǒ)以本文(wén)采用信號發生器模擬探筆按下時端口的(de)通斷狀(zhuàng)態來完(wán)成校準,從而降低人為誤差,提高(gāo)校(xiào)準效率。
校(xiào)準中需用到(dào)的標準設備包括信號(hào)發生器和(hé)通斷(duàn)開關。信號發生器又(yòu)稱信號(hào)源或(huò)振(zhèn)蕩器,廣泛府用於生產實(shí)踐(jiàn)和(hé)科技領域,其(qí)能夠產生(shēng)多種波形(xíng),如三(sān)角波、鋸(jù)齒波(bō)、矩形波(bō)(含方(fāng)波)、正弦波,實際(jì)測試中使用(yòng)信(xìn)號發生器(qì)產生矩(jǔ)形脈衝群。通斷開關原理上具有高電平閉合、低電(diàn)平斷(duàn)開的功能,高電(diàn)平時二極管導通,同時(shí)開關閉合,閉合(hé)電阻一般小於200mΩ,斷開電阻大於(yú)20MΩ。通斷開關通過模(mó)擬(nǐ)探筆工(gōng)作原理完成菌落計數,所以通斷開關觸點負載應滿足被檢設(shè)備脈衝計數電路(lù)接通(tōng)時所要求的負載能(néng)力。
校(xiào)準時設備連接如圖1所示,信號(hào)發生器按(àn)要(yào)求預熱後,設置為群脈衝(chōng)輸出模式,脈衝個數為(wéi)N,設(shè)置合適的信號頻率和電平,使開關(guān)動作正常,手(shǒu)動(dòng)觸發信號發(fā)生器(qì),輸出(chū)脈衝結束後讀取(qǔ)菌落(luò)計數器顯示值M,從(cóng)而(ér)得到校準(zhǔn)結(jié)果。
信號發生器設置脈衝數要達到選(xuǎn)擇菌落(luò)計數器測(cè)量範圍上限,信號發生器脈衝(chōng)頻(pín)率不宜過高,否則會導致(zhì)菌落計數器反(fǎn)應不及(jí)時,無法準確計數。通斷開關市麵(miàn)上不(bú)多見,計(jì)量人員使用中可根據其工作(zuò)原理自行製作(zuò),其原理框(kuàng)圖如圖所示。
校準(zhǔn)中(zhōng)曾考慮是(shì)否可直(zhí)接設置信號發生器輸出一定數量脈衝的(de)方(fāng)式,通過DC3.5mm等匹(pǐ)配連(lián)接線(xiàn)接人被測菌落計數器(qì)。經大(dà)量測試發現,有少(shǎo)數廠家生產的菌落計數器主機接口(kǒu)沒(méi)有輸出(chū)電壓,可采用此方(fāng)案。但多數菌落計數器主機接口有輸出電壓,直接連接信號發生器時,輸出端會對(duì)信號發生(shēng)器(qì)造成硬件損壞,需(xū)從中間接人通斷開關。從通用角度(dù)講(jiǎng),接人通斷開關的方式(shì)可對所(suǒ)有半自動菌落(luò)計數器進(jìn)行校準(zhǔn)。
2 消除計數(shù)誤差始終為1的方法
因生(shēng)產廠家不同,菌落計數器內部脈衝(chōng)計(jì)數器(qì)的內部(bù)抽樣判決電(diàn)路設(shè)計也(yě)不同(tóng),這會(huì)導致(zhì)校準設備連接後(hòu),菌落計數器初始計數(shù)為1的(de)情(qíng)況發生,且無(wú)法清零(líng)。探筆工作原(yuán)理分(fèn)兩種(zhǒng):一種(zhǒng)是(shì)探(tàn)筆按下時計數加1,即探(tàn)頭兩端閉合(hé),觸(chù)發其內部抽樣判(pàn)決電路完成計(jì)數(以下簡稱“原理(lǐ)A”);另一種是探筆按下(xià)後、鬆開時(shí)計數加1,即探頭兩端(duān)斷開,觸發其內部抽樣判決電路(lù)完(wán)成計數(以下簡稱“原理B”)。
依據校準框圖連(lián)接好設(shè)備後(hòu),設置信號發生器為輸出(chū)狀(zhuàng)態,默認情況下信號發生器脈衝狀態如圖3所示,脈衝起始幅度為5V,等待手(shǒu)動觸發(fā),此時通斷開關(guān)為閉合狀態。
如果被測(cè)菌(jun1)落計數器此(cǐ)時顯示計數(shù)為(wéi)1,則表示其設計(jì)為原理(lǐ)A。此時被測菌(jun1)落計(jì)數器無法清零,計(jì)數誤差始終為1,解決辦(bàn)法是(shì)設置(zhì)觸發起始脈衝為0V,如圖4所示,此時通斷開關為斷開(kāi)狀態,菌(jun1)落計(jì)數器可正常清零,清零後手動(dòng)觸發信號發生器,從而完成剩餘校準工作。
反之,連接好設備,設置好(hǎo)信號發生器,如果被測菌落計(jì)數器顯示計數(shù)為0,則表示其設計為原理B,此時(shí)不(bú)用(yòng)考慮菌落計數器清零,手動觸發信號發生器,完成正常校準即可。
上述方法很好地解決了計(jì)數誤差始終(zhōng)為1,且無法手動清零的問題,也是本文校準方法研究的(de)關鍵點。
以XK97-A型號(hào)菌落計數器(qì)為例(lì),正常(cháng)通電下,用示波(bō)器測得探筆(bǐ)頂部(bù)按鍵開關接口兩端初(chū)始電壓為3.2V左右(yòu),如果直接將信號發生器(qì)輸出信號接人探頭,容(róng)易對(duì)信號發生器(qì)接口(kǒu)造成(chéng)永久損傷(shāng),接入通(tōng)斷開關能夠避(bì)免此問題。按圖1連接設備,此時菌落計數器顯示計(jì)數0,從(cóng)而判(pàn)定XK97-A型號菌落計數器設計為原理B,然後(hòu)按圖3設置信號發生(shēng)器起始輸出高電(diàn)平,完成校準工作。不同廠家會生產同一型號設備(如XK97-A),所(suǒ)以校準(zhǔn)過(guò)程中(zhōng),需針對每台設備分析其原理,依據對應原理完成校準。