使用计量软件对程控仪器进行自动化计量检定能显著提髙工作效率。传统的计量软件开发周期长、 工作量大，TestStand提供了一种模块化快速开发计量软件的方法。首先介绍了 TestStand的特点、构架及其用途， 然后引出并着重介绍了基于TestStand技术开发计量软件的方法和步骤。基于TestStand的计量软件易开发、易使 用、易维护，具有很强的实用性。
0.引言
通过编程对程控仪器进行自动化计量检定缩短了 检定时间，减小了人为误差，极大地提高了工作效率。 计量检定任务不但包括获得测量数据，还包括进行数 据分析，测量不确定度评定，给出计量检定报告。
为了保证计量操作的合法性和有效性，需要进行 计量相关信息登记与管理，包括：①波检仪器信息管 理；②计量标准器信息管理；③检定规程信息管理; ④检定单位信息管理；⑤计量环境信息管理；⑥佥定 员信息管理。
计量软件是配合计量设备完成完整计量过程的综 合性程序，是计量信息管理软件和自动测试软件的综 合。它一般集成了计量信息管理、自动计量控制、测 量数据存取、测量数据分析、计量检定报告生成等功 能，应用了数据库操作、仪器控制、ActiveX等技术。
自动测试领域常用的编程语言有LabWindows/ CVI, LabVIEW, VC, VB等。这些编程语言在操作界 面开发、数据库操作、程控仪器编程等方面各有优势， 但是使用这些编程语言进行功能全面的计量软件开发 不仅工作量大、开发周期长，而且难以维护和升级。 NI TestStand专为加速开发测试系统而设计，采用了独 特的测试系统构架减少开发工作量、加强测试系统兼 容性。TestStand为全面定制执行环境、报告生成、数 据库记录和操作者界面等功能提供了所必需的工具。 使用TestStand开发的计量软件具有结构清晰、模块化 程度高以及易开发、易使用、易维护等优点[1]。
1 .TestStand 介绍
TestStand是一种随时可运行的测试管理软件，它 专为加速开发测试与验证系统而设计，用于测试序列 的开发、管理和执行。测试序列可以是任一测试编程 语言编写的测试模块，它用来规范执行流程、报表生 成、数据库录入等行为。处于TestStand核心的是一个 高速、多线程执行引擎，它控制和管理测试系统的开 发与执行。
TestStand是基于ActiveX的测试执行管理环境，它 带有程序原型转接器（prototype adapters),适用于 LabVIEW, LabWlndows/CVI, VC, VB 等所编写的程 序[2]。TestStand能调用任何编译过的动态链接库 (DLLs), ActiveX自动化服务器，.exe运行程序，甚 至传统开发语言如HTBasic, HP-VEE。利用TestStand 强大的兼容与灵活性，不仅可以方便地将不同编程环 境下开发的测试模块集合到同一测试系统中，而且可 以快速地将传统的测试程序迀移到TestStand构架下。
TestStand将通用测试执行任务（如报告生成）与 专用测试任务（如执行某项测试）相分离[3]。在测试 系统开发过程中，TestStand将需要重复执行的步骤如 用户管理、数据存取、报告生成等集中到一个测试序 列文件中。开发人员可以专注于用户测试序列文件的 开发，节省构建测试系统框架的时间。TestStand构架 如图1所示。

2.计量软件的层次化结构
基于TestStand的计量软件采用了模块化设计，层 次结构清楚，如图2所示。

 2.1操作界面
操作界面是计量软件与操作人员交互的接口 [4], 用来执行用户管理、系统设置，选择计量检定项目、 计量检定控制、计量检定流程显示、计量检定结果显 示等任务。用户界面使用LabVIEW、LabWindows/CVI、 VC、DoNET等任一编程环境开发。TestStand为以上
编程环境提供了用于界面开发的ActiveX控件，使用这 些控件简化了操作界面功能开发，如查找、执行测试 序列文件，计量过程与结果的显示等功能。
2.2 TestStand 引擎
TestStand引擎是整个计量软件的核心。它以一系 列DLL文件的形式提供了一个应用程序接口（ActiveX Automation API)。这个接口向上为操作界面提供服务， 向下负责测试序列文件的执行和调试等操作。
2.3测试序列文件
测试序列文件在TestStand环境下开发，以文件扩展 名.seq为标识。它定制了自动计量检定的执行方式、执 行内容与执行流程。测试序列文件包含至少一个测试序 列，每个测试序列由若干个Step组成。作为测试序列文 件最基本的组成,Step可以是TestStand内置的类型,也 可以是从DLL文件中导出的函数或者LabVIEW开发的 VI,在被执行时调用相应的测试代码模块。
2.4测试代码模块
测试代码模块是计量软件的关键部分，用来程控 被检仪器和计量标准器进行自动计量检定。它通过调 用仪器驱动程序进行仪器配置，设置测量参数，控制 输入输出，读取测量数据，并进行数据处理与分析。 由于TestStand的灵活性，测试代码模块可以是任何编 译过的动态链接库（DLL), ActiveX自动化服务器， .exe运行程序，甚至传统开发语言如HTBasic, HP- VEE。 TestStand引擎会调用相应的模块适配器（Mod-ule Adapter) 解释执行测试代码模块。
2.5仪器驱动程序
仪器驱动程序是计量软件与程控仪器进行交互的 接口。为了实现同类型仪器的互换，增强计量软件的 兼容性与灵活性，主要使用IV I (可互换虚拟仪器）类 型的仪器驱动程序。针对部分VI仪器驱动程序不支 持的仪器，采用国际标准的VISA库函数来实行控制操 作。VISA是一个O库，可以用来开发符合VPP (VXI 即插即用标准）标准的I/O应用软件和仪器驱动。
2.6系统支持性软件
系统支持性软件包含Office套件中的Word与Ac-cess 以及操作系统提供 的应用 程序编程接口 (API) 等。Word用来查看、打印计量检定报告；Access用来 提供数据库支持。
3.计量软件的开发步骤
基于TestStand开发计量软件主要有五个方面的 工作：
1）设置TestStand系统环境
在TestStand环境下所做的系统配置会传递到所开发 的计量软件中。TestStand有默认的系统配置，用户可以 根据测试需求定制自己的系统配置。需要进行设置的系 统配置一般包括选择数据库类型，设置数据库连接方 式，设置测试报告格式、模板、路径，选择过程模式序 列文件（ProcessModel Sequence File),选择语目配置文 件等。可以通过TestStand ActiveX API在运行时动态进 行系统环境设置,增加了计量软件的灵活性。
2）编写测试序列文件
计量软件的测试序列文件编写分为两步，第一步是 编写过程模式序列文件，用来完成自动计量过程中的通 用任务;第二步是编写用户测试序列文件,用来完成计 量检定各个仪器的专用任务。过程模式序列文件（Veri-ficationPiocesModel. seq)包含的通用任务有：指导计量 检定人员录入所需信息、保存信息到数据库、生成报告 等。根据被检仪器的检定规程编写用户测试序列文件, 每个用户测试序列文件对应一种仪器,如HP34401a. seq 建立了完成对HP34401a的计量检定所需的Step。
3）开发测试代码模块
计量软件中的测试代码模块在LabVIEW与Lab- Windows/CVI编程环境下开发。由于使用LabVIEW进 行仪器编程方便、快捷,测试代码模块主要以Lab- VIEW的VI (Virtual Instrument)方式提供，测试序列 中的Step直接调用V。LabWindows/CV折发的测试代 码模块以DLL文件的形式提供，Step调用DLL中导出 的函数。
4）设计计量软件操作界面
TestStand集成了四个通用的操作界面并提供了这 些界面的源代码。TestStand为这些操作界面提供了必 备的功能组件,用户可以不做修改选用任一操作界面。 考虑到执行速度与功能扩展，选用VC开发的操作界 面。并通过修改源代码添加数据管理、加密解密等功 能,设计出符合要求的用户操作界面。TestStand提供 的操作界面都是英文的，建立一个中文的字符串资源 文件并设置计量软件自动加载此资源文件，可实现操 作界面的汉化。
5）部署计量软件
计量软件最终要在自动计量系统的主控计算机上 执行自动计量检定任务。主控计算机上一般不配备计 量软件的全部编程开发软件，为了保证计量软件正常 运行,需要手工或使用TestStand提供的部署工具对计 量软件相关文件进行打包,安装到主控计算机上。 需要打包的模块包括：
TestStand引擎和帮助文件;
LabV IEW 与 LabW indows/CV I引擎； VerificationPiocesModel. seq和用户测试序列文件; 测试代码模块（VI和DLL文件）；
操作界面相关文件；
配置文件和Workspace文件；
所用到的仪器驱动程序。
4.自动计量软件的执行流程
使用自动计量软件自动计量检定一台仪器的步骤 如图3所示。首先，打开软件操作界面，进行用户登 录和必要的系统配置，选择被检仪器（通过选择用户 测试序列文件实现）。然后,按下计量开始按键,启动 自动计量流程。TestStand引擎开始执行Verification- ProcesModel. seq完成一些通用的计量任务,并自动加载用户测试序列文件完成专用的计量任务。最后，软 件操作界面显示测试序列文件执行结果,用户可查阅 计量检定报告并打印报告。

5.结论
利用TestStand构建自动计量软件的框架；通过编写测试序列文件定制自动计量流程；利用LabVIEW和 LabW indow s/CV I进行测试代码模块的开发。这种基于 TestStand技术的自动计量软件开发模式步骤清楚、实 现简单。开发出的自动计量软件界面友好、操作简单， 并以独特的设计构架具有很好的兼容性和灵活性，提 高了计量效率，减少了软件维护成本。