引 言

對于多路信號的測量，例如在某實驗中需要反復對多路電阻進行測量，一般采用直接測量法人工操作進行，雖然這種方法很成熟，但所用的配套設備較多，測量數(shù)據手工紀錄、人工計算，操作繁瑣、效率極低，事后的數(shù)據處理及出具測量報告既費時又費力，易出現(xiàn)人為因素造成的錯判、漏判等，難以保證測量質量，影響了科研、實驗生產任務的順利進行。在計算機技術與測量技術高速發(fā)展的今天，測試自動化已成必然趨勢，隨著虛擬儀器技術的日趨成熟，這種基于計算機的測量系統(tǒng)可以讓開發(fā)者自行定義儀器功能，顯示了易操作性和靈活性的特點。基于上述原因，我們利用Agilent公司的34970A，并通過GPIB總線連接到計算機，在Lab-VIEW 8.5軟件平臺下，開發(fā)了多路電阻自動測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)可靠、高效。

1、系統(tǒng)結構

Agilent 34970A是一種高性能、低價位的數(shù)據采集、開關、半機架寬主機，適應于數(shù)據記錄、數(shù)據采集和一般的開關與控制應用，內部有6 1／2位（22比特）的數(shù)字電壓表，可完成熱電偶、RTD、直流／交流電壓和電流、電阻、頻率和周期等測量功能，它是集測量等多種功能于一體的測量儀器，其儀器后面板有3個插槽和8個插入式模塊，同時提供了LabVIEW軟件驅動程序，因而可以非常容易地將34970A應用到自動測量系統(tǒng)中，它的標準的RS232、GPIB接口和SCPI編程語言使用戶使用更加方便，可根據測量要求配置不同的測量模式，當配置了Agilent 34901A 20路銜鐵式多路復用器時，34970A便成為緊湊的、低價位的數(shù)據采集器。本系統(tǒng)以34970A作為測量儀器，通過Agilent34901模塊連接被測多路電阻，采用LabVIEW8.5作測量系統(tǒng)軟件開發(fā)平臺，通過GPIB總線接口與34970A相連，其系統(tǒng)連接框圖如圖1所示。

2、軟件實現(xiàn)

圖2是在LabVIEW 8.5開發(fā)環(huán)境中設計的多路電阻自動測量程序前面板，圖2的人機交互界面中從34970A地址選擇下拉框中選擇“GPIB0：：9：：INSTR”，并在“測量通道選擇”中選擇需要測量的通道，按“開始”程序就可以運行，其“電阻測量值”、“測量時間”、“通道號”將在“測量結果顯示”中顯示出來。圖2所示界面中是選擇通道1和通道2進行電阻測量的情況，在該界面中通道1到通道20中的通道可以根據需要任意選擇。

圖3程序中首先將“測量通道選擇”簇通過“通道選擇．Ⅵ”，根據SCPI語法將其變?yōu)椤?01，102，…120”，例如選擇通道1和通道2時應為“101，102”，其它依此類推，由于篇幅問題在這里不在給出“通道選擇．VI”程序。根據在圖2中選擇的通道程序分2種運行情況：（1）當沒有通道選擇時，“測量通道選擇”簇通過“通道選擇．VI”、“String Length．VI”和“不等于0？．VI”此時等于零，第一個“條件結構”為假，程序只是傳遞類的VISA會話句柄instr，經“空字符串／路徑？．VI”和“非．Ⅵ”后，此時邏輯關系為假，第二個“條件結構”為假，程序只是傳遞類的VISA會話句柄instr，然后執(zhí)行“Close．VI”，其實質是先執(zhí)行“Initialize．VI”而后執(zhí)行“Close．VI‘’，相當于什么也沒有作，這樣設計的好處在于，如果沒有通道選擇時運行，不至于程序執(zhí)行不正常。（2）當選擇了通道時，”測量通道選擇“簇通過”通道選擇．VI“、”String Length．VI“和”不等于0？.VI“此時不等于零，第一個”條件結構“為真，程序先執(zhí)行”Initialize．Ⅵ“后，執(zhí)行”Conf Resistance．vi“（設置儀器為電阻測量功能），經”空字符串／路徑？.VI“和”非.VI“后，此時邏輯關系為真，第二個”條件結構“為真，程序執(zhí)行”Conf ScanList.vi“（設置和檢查掃描列表），”Conf Scan.vi“（對設置和檢查選擇的通道掃描），”Conf Trigger.vi“（設置觸發(fā)），”Standard Event Status.vi“（設置和檢查事件積存器），”Read.vi“（從儀器輸出緩存器中讀取數(shù)據），”結果整理.VI“，”數(shù)組插入.VI‘’將測量結果顯示在“測量結果顯示”表格中。

在圖3中從“Read.vi”（從儀器輸出緩存器中讀取數(shù)據）得到的數(shù)據格式為“+4.88548460E+01 OHM，2008，02，09，08，49，38．989，101+1.00150550E+02 OHM，2008，02，09，08，49，38.916，102”，這種數(shù)據格式讓人費解，根據數(shù)據規(guī)律，所以圖3程序利用“創(chuàng)建數(shù)組.vi”、“匹配模式.vi”、“連接字符串.vi”將數(shù)據變換為“+4.88548460E+01 OHM，2008年02月09日08時49分38.989秒，101”，以便于填表顯示數(shù)據。

3、結 論

通過以上分析可知，采用以34970A作為測量儀器主機，并在儀器后面板內插入Agilent 34901模塊組成的多路電阻自動測量系統(tǒng)，很好的解決了人工操作過程繁瑣，難免引入人工讀數(shù)等因素造成的偏差及難以保證測量質量的問題，從圖2多路電阻自動測量程序前面板測量結果來看，系統(tǒng)滿足設計要求，同時系統(tǒng)具有良好的人機交互界面、人性化設計，完全滿足某實驗中對多路電阻自動測量要求。

責任編輯：gt