采用Agilent 34901模块组成的多路电阻自动测量系统

采用Agilent 34901模块组成的多路电阻自动测量系统
Using 34970A to achieve automatic test of the multiplex resistance in the circumstance of LabVIEW
摘 要:在实际测量工作中经常会遇到反复对多路信号进行测量的问题,例如对多路电阻测量,采用人工测量方法,所用的配套设备较多,操作烦琐且易引入人工读数等因素造成的误差,针对这些问题,本文在介绍Agilent 34970A(数据采集/开关单元)结构、性能的基础上,采用34970A(数据采集/开关单元)经GPIB总线与PC主机相连,组成多路电阻自动测量系统,它不仅简化了测量过程,测量精度也得到了提高,并详细讨论了在LabVIEW开发环境中实现多路电阻自动测量程序设计思想。关键词:EMC;EMI;电磁兼容性分
关健字:多路电阻;自动测量;LabVIEW
abstract:In daily works,when testing multiplex signals,we usually have to test multiplex sig- nals repeatedly.Take multiplex resistance for example,manual testing can be very complicated and can easily make error because a lot of equipments used in the work.In this paper we form a multiplex resistance system which connects the 34970A (data acquisition/switch unit) with PC by GBIP bus.The system can extremely simplify the process of testing and improve the testing precision as well.The paper mainly discusses the idea of automatic test of the multiplex resist- ance in the circumstance of LabVIEW.
Keyword:multiplex resistance;automatic test;LabVIEW
0 引 言
对于多路信号的测量,例如在某实验中需要反复对多路电阻进行测量,一般采用直接测量法人工操作进行,虽然这种方法很成熟,但所用的配套设备较多,测量数据手工纪录、人工计算,操作繁琐、效率极低,事后的数据处理及出具测量报告既费时又费力,易出现人为因素造成的错判、漏判等,难以保证测量质量,影响了科研、实验生产任务的顺利进行。在计算机技术与测量技术高速发展的今天,测试自动化已成必然趋势,随着虚拟仪器技术的日趋成熟,这种基于计算机的测量系统可以让开发者自行定义仪器功能,显示了易操作性和灵活性的特点。基于上述原因,我们利用Agilent公司的34970A,并通过GPIB总线连接到计算机,在Lab-VIEW 8.5软件平台下,开发了多路电阻自动测量系统,该系统可靠、高效。
1 系统结构
Agilent 34970A是一种高性能、低价位的数据采集、开关、半机架宽主机,适应于数据记录、数据采集和一般的开关与控制应用,内部有6 1/2位(22比特)的数字电压表,可完成热电偶、RTD、直流/交流电压和电流、电阻、频率和周期等测量功能,它是集测量等多种功能于一体的测量仪器,其仪器后面板有3个插槽和8个插入式模块,同时提供了LabVIEW软件驱动程序,因而可以非常容易地将34970A应用到自动测量系统中,它的标准的RS232、GPIB接口和SCPI编程语言使用户使用更加方便,可根据测量要求配置不同的测量模式,当配置了Agilent 34901A 20路衔铁式多路复用器时,34970A便成为紧凑的、低价位的数据采集器。本系统以34970A作为测量仪器,通过Agilent34901模块连接被测多路电阻,采用LabVIEW8.5作测量系统软件开发平台,通过GPIB总线接口与34970A相连,其系统连接框图如图1所示。






2软件实现 图2是在LabVIEW 8.5开发环境中设计的多路电阻自动测量程序前面板,图2的人机交互界面中从34970A地址选择下拉框中选择"GPIB0::9::INSTR",并在"测量通道选择"中选择需要测量的通道,按"开始"程序就可以运行,其"电阻测量值"、"测量时间"、"通道号"将在"测量结果显示"中显示出来。图2所示界面中是选择通道1和通道2进行电阻测量的情况,在该界面中通道1到通道20中的通道可以根据需要任意选择。






图3程序中首先将"测量通道选择"簇通过"通道选择.Ⅵ",根据SCPI语法将其变为"101,102,…120",例如选择通道1和通道2时应为"101,102",其它依此类推,由于篇幅问题在这里不在给出"通道选择.VI"程序。根据在图2中选择的通道程序分2种运行情况:(1)当没有通道选择时,"测量通道选择"簇通过"通道选择.VI"、"String Length.VI"和"不等于0?.VI"此时等于零,第一个"条件结构"为假,程序只是传递类的VISA会话句柄instr,经"空字符串/路径?.VI"和"非.Ⅵ"后,此时逻辑关系为假,第二个"条件结构"为假,程序只是传递类的VISA会话句柄instr,然后执行"Close.VI",其实质是先执行"Initialize.VI"而后执行"Close.VI'',相当于什么也没有作,这样设计的好处在于,如果没有通道选择时运行,不至于程序执行不正常。(2)当选择了通道时,"测量通道选择"簇通过"通道选择.VI"、"String Length.VI"和"不等于0?.VI"此时不等于零,第一个"条件结构"为真,程序先执行"Initialize.Ⅵ"后,执行"Conf Resistance.vi"(设置仪器为电阻测量功能),经"空字符串/路径?.VI"和"非.VI"后,此时逻辑关系为真,第二个"条件结构"为真,程序执行"Conf ScanList.vi"(设置和检查扫描列表),"Conf Scan.vi"(对设置和检查选择的通道扫描),"Conf Trigger.vi"(设置触发),"Standard Event Status.vi"(设置和检查事件积存器),"Read.vi"(从仪器输出缓存器中读取数据),"结果整理.VI","数组插入.VI''将测量结果显示在"测量结果显示"表格中。 在图3中从"Read.vi"(从仪器输出缓存器中读取数据)得到的数据格式为"+4.88548460E+01 OHM,2008,02,09,08,49,38.989,101+1.00150550E+02 OHM,2008,02,09,08,49,38.916,102",这种数据格式让人费解,根据数据规律,所以图3程序利用"创建数组.vi"、"匹配模式.vi"、"连接字符串.vi"将数据变换为"+4.88548460E+01 OHM,2008年02月09日08时49分38.989秒,101",以便于填表显示数据。






3结 论 通过以上分析可知,采用以34970A作为测量仪器主机,并在仪器后面板内插入Agilent 34901模块组成的多路电阻自动测量系统,很好的解决了人工操作过程繁琐,难免引入人工读数等因素造成的偏差及难以保证测量质量的问题,从图2多路电阻自动测量程序前面板测量结果来看,系统满足设计要求,同时系统具有良好的人机交互界面、人性化设计,完全满足某实验中对多路电阻自动测量要求。

    本文可能所用到的IC型号: BA6398FP-T1 TK71630SCL FST3384WM ADUC834BSZ MC10EP08D 1N4743A LT1816CS8 AT24C04-10PC