菌落計數器的校準及計數誤差消除方法

1 校準（zhǔn）方法（fǎ）

       菌落計數器計（jì）數範圍一般為1~9999，無量綱"，計數最大允許誤差（chà）為土1，具有清零（líng）、複位等功能（néng）。因為菌落計數器是通過手（shǒu）動點擊探筆（bǐ）完（wán）成計數，所以實（shí）際校準（zhǔn）中會有計量人員（yuán）采用人為點擊探筆計（jì）算其計數誤差的（de）辦法，但通過手動（dòng）點擊探筆（bǐ）完成校（xiào）準，從人（rén）為誤差和操作用（yòng）時上（shàng）總（zǒng）體（tǐ）考慮不太合適（shì），所以（yǐ）本文采用信（xìn）號發生器模擬（nǐ）探筆按下時端口的通斷狀態來完成（chéng）校準，從而降（jiàng）低（dī）人為誤差，提高（gāo）校準效率。

       校準中需用到（dào）的標準設（shè）備包括信號（hào）發生器（qì）和（hé）通斷開（kāi）關。信號發生器又稱信號源或振蕩器，廣泛府用（yòng）於生產實踐和科（kē）技（jì）領（lǐng）域，其能夠產（chǎn）生（shēng）多種波形，如三角（jiǎo）波、鋸齒波、矩（jǔ）形波(含方波（bō）)、正（zhèng）弦波（bō），實際測試中使用信號發生器產生矩（jǔ）形脈衝群。通斷開關原理上具有高電平閉（bì）合、低電平斷開的功能，高電平時二極管導（dǎo）通，同時開（kāi）關閉合，閉（bì）合（hé）電阻（zǔ）一般小（xiǎo）於（yú）200mΩ，斷開電阻大（dà）於20MΩ。通斷開關通過模擬探筆（bǐ）工作原（yuán）理（lǐ）完成菌落（luò）計（jì）數，所以通（tōng）斷開關觸點負載應（yīng）滿（mǎn）足被檢設備脈衝（chōng）計數電路接通時所要求的負載能力。

       校準（zhǔn）時設（shè）備連接如圖1所示，信號（hào）發（fā）生（shēng）器按要求預熱（rè）後，設（shè）置為群脈衝（chōng）輸出模式，脈衝（chōng）個數為N,設置合適的信號（hào）頻率和電平，使（shǐ）開關（guān）動作正常，手（shǒu）動觸（chù）發信號（hào）發生器（qì），輸出（chū）脈（mò）衝結束後讀取菌落計數器顯示（shì）值M，從而（ér）得（dé）到（dào）校準結果（guǒ）。

       信號發生器設置脈衝數要達到（dào）選（xuǎn）擇菌落計數（shù）器（qì）測量範圍上限，信號發生器脈衝頻率不（bú）宜過高，否（fǒu）則會（huì）導致（zhì）菌落計數器反應不及時，無法（fǎ）準確計數。通斷開關市麵上（shàng）不多見（jiàn），計量人員使用中可（kě）根（gēn）據其工作原理自行製作（zuò），其（qí）原理（lǐ）框圖（tú）如圖所示（shì）。

       校準（zhǔn）中曾（céng）考慮是（shì）否可直接設置信號發生器輸出一定（dìng）數量脈衝的（de）方式，通過DC3.5mm等匹配連接線接人被測菌落計數器。經大（dà）量測試發現，有少（shǎo）數廠（chǎng）家生產的菌落（luò）計數器主機（jī）接口沒有（yǒu）輸出電壓，可采（cǎi）用此方案。但多數（shù）菌落計數器主機接口有輸出電壓，直接連接信號發生器時，輸出端會對信（xìn）號發（fā）生器（qì）造成硬件損壞，需從中間（jiān）接人通（tōng）斷開關。從通（tōng）用角（jiǎo）度（dù）講，接人通斷開關的方（fāng）式可對所有半（bàn）自動菌落計數器進行校準。

2 消（xiāo）除計數誤差（chà）始（shǐ）終（zhōng）為1的方法

       因（yīn）生產廠家不同，菌落（luò）計數器（qì）內部脈衝計數器的內部抽（chōu）樣判決電路設計（jì）也不（bú）同，這會（huì）導致（zhì）校準設備連接後，菌落計數器初始計（jì）數為（wéi）1的情況發生，且無法清零。探筆工（gōng）作（zuò）原（yuán）理分兩（liǎng）種:一種是探筆（bǐ）按下時計數加1，即探頭兩端閉合（hé），觸發其內部抽樣判（pàn）決電路（lù）完成計數（shù）(以下簡稱“原理A”);另（lìng）一種是探筆按下後、鬆開時計數加1，即探頭兩端斷開，觸發其（qí）內部抽樣判決電（diàn）路完成計數(以下簡稱“原理B”)。

       依據校準框圖連接（jiē）好設備後，設置信號發生器（qì）為（wéi）輸（shū）出狀態，默（mò）認情況下信（xìn）號（hào）發生器（qì）脈衝狀態如圖3所示，脈衝起始幅度為5V，等待手（shǒu）動觸發，此時通斷（duàn）開關為閉合狀態。

       如果被測菌落計數器此時顯示計（jì）數為1，則表示其設計為（wéi）原理A。此時被測菌落計數器無法清零，計數誤差始（shǐ）終為1，解決（jué）辦法是設置觸發（fā）起始脈衝（chōng）為0V，如圖（tú）4所示，此時通斷開關（guān）為斷（duàn）開（kāi）狀態，菌落計（jì）數器可正常清零，清零後（hòu）手（shǒu）動觸（chù）發信號（hào）發生器，從而完成剩餘校準（zhǔn）工作。

       反之（zhī），連接好設備，設置（zhì）好信號發生器，如果被（bèi）測菌落計數器顯示計數為0，則表示其設計為原理B，此時不用考慮菌落計數器清零，手動觸發（fā）信號發生器，完成（chéng）正常校準（zhǔn）即可。

       上（shàng）述方法很好地解決了（le）計數誤差始終為1，且無（wú）法手動清零的問題（tí），也是（shì）本文校準方法研究的關鍵點。

       以（yǐ）XK97-A型號菌落計（jì）數器為例，正常通電下（xià），用示（shì）波器測得探筆頂部按鍵開關接（jiē）口兩端初（chū）始電壓為3.2V左（zuǒ）右，如（rú）果直接將信號發（fā）生器輸出信（xìn）號接人探頭（tóu），容易對信號發生器（qì）接口造成（chéng）永久損（sǔn）傷，接入通斷開關能夠避免此問題。按圖1連接設備，此時（shí）菌（jun1）落（luò）計（jì）數器顯示（shì）計數（shù）0，從而判定XK97-A型號菌落計數器設（shè）計為原（yuán）理B，然後（hòu）按圖（tú）3設置信號（hào）發生（shēng）器起始輸出（chū）高電平（píng），完成校準工作。不同廠家會（huì）生產同一型號設備(如XK97-A)，所以校準過程中，需針對每台設備分析其（qí）原理（lǐ），依據對應原理完成校準。

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