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利用34970A在LabVIEW中实现多路电阻自动测量

发布时间:2020-07-21 18:03:50 阅读: 来源:邦定机厂家

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 "(设置和检查扫描列表),"Conf "(对设置和检查选择的通道扫描),"Conf "(设置触发),"Standard Event "(设置和检查事件积存器),""(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""(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。

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