數字示波器自動檢定系統硬體設計

2021-05-22 16:19:55 字數 2975 閱讀 2031

隨著電子技術的發展,

數字示波器

數字示波器

可以對資料進行運算和分析,特別適合於捕獲複雜動態訊號中產生的全部細節和異常現象,因而在科學研究、工業生產中得到了廣泛的應用。為了讓示波器工作在合格的狀態,對示波器定期、快速、全面的檢定,保證其量值溯源,是擺在測試工程師面前的一項緊迫任務。

手工檢定效率低,容易出錯,對每一種示波器的檢定需要測試工程師翻閱大量的資料;自動測試系統具有準確快速地測量引數、直觀地顯示測試結果、自動儲存測試資料等特性,是傳統的手工測試無法達到的。用自動測試系統實現對

示波器的程式控制檢定將會是儀器檢定的趨勢。

gpib

、vxi

、pxi

是自動測試系統標準匯流排,

gpib

以效能穩定、操作方便、**低廉贏得使用者的認可。這裡選用了

gpib

作為測試系統的匯流排。 基於

gpib

的數字示波器

自動檢定系統的硬體由

gpib

控制器、

fluke5500a

、被檢定數字示波器和

pc機以及印表機等外圍裝置組成。

gpib

介面控制器

gpib匯流排

gpib

是惠普公司於

20世紀

60年代末、

70年代初開發的實用儀器介面系統。由於對測試儀器的控制很方便,並且具有較高的傳輸速度(

1mbps

),gpib

於1975

年被定為

ieee488

標準,1987

年修定為

ieee488.1

—1987

。gpib

匯流排是數位化的

24腳並行匯流排,有

8根線是地線和遮蔽線,另外

16根線是

ttl電平訊號傳輸線,包括

8根資料線、

5根介面管理線和

3根資料傳輸控制線。

gpib使用8

位並行、位元組序列、非同步通訊方式,所有位元組通過匯流排順序傳送。

gpib

系統裝置有控者、講者和聽者三種屬性。實際裝置具有其中的一種、兩種或三種。作為控者,它可以通過定址指定連線到匯流排上具有講者屬性的器件成為講者和具有聽者屬性的器件作為聽者,包括指定它自己。講者能通過匯流排向其他器件傳送資料。聽者能從匯流排上接收講者傳送的資料。一般來說在

gpib

系統中計算機是控者,具有講、聽、控三種屬性。為避免匯流排衝突,

ieee488

規定一次只能有乙個講者,但可以同時有幾個聽者。由於

gpib

系統中各器件的工作速度可能相差懸殊,為了保證多線訊息能夠雙向、非同步、可靠地傳輸,

gpib

母線中設定了三條握手線,分別為資料有效線、未準備好接收線和未收到資料線。

bc-1402-2

介面控制器

在本系統中採用的

gpib

控制器是貝卡科技公司開發的

bc-1401-2

型usb-gpib

介面控制器,它帶有

usb介面,把

usb匯流排轉換成

gpib

匯流排,操作

gpib

儀器。其特點是:完全符合

ieee488.1

和ieee488.2

國際標準,支援

pci、

usb、

ethernet

工業標準;資料傳輸率為

900kbps,

適合pc

機與儀器之間的高速資料傳輸;提供了一套

i/ogpib

操作函式庫,其函式與

isa匯流排的

es1400

系列介面控制器相同;提供了一套符合

vpp規範的虛擬儀器軟體架構

visa(virtualinstrumentsoftwarearchitecture)

函式庫,

實現了凡是採用

visa

函式開發的應用程式,

數字儲存示波器

在更換不同廠家的不同型號的

gpib

介面控制器時,應用程式不需要作任何修改;該介面控制器可以用

c/c++

、vc++、vb

、labview

、labwindows/cvi

、hp-vee

、delphi

等多種語言編制測試程式,方便而靈活。

fluke5500a

fluke5500a

是美國福祿克公司的一款高效能的多功能校準儀,可以對手持式和台式多用表、示波器、示波表、功率計、電子溫度表、資料採集器、功率諧波分析儀、過程校準器等多種儀器進行校準。

fluke5500a

提供了gpib

(ieee-488

)、rs-232

、5725a

三種標準介面;在安全性方面滿足

iec1010-1

(1992-1

)、ansi/isa-s82.01-1994

、can/csa-c22.2no.1010.1-92

標準;fluke5500a

輸出電壓可以達到

1100v

,電流輸出可達

11a,可以提供直流電壓和電流、交流電壓和電流的多種波形和諧波,

數字儲存示波器

同時輸出兩路電壓,或者是一路電壓和一路電流,模擬功率、電阻、電容熱電偶和

rtd。其

示波器校準件還提供了穩幅正弦波、快沿、時間標記和幅度訊號。 主控

pc

pc作為系統的「主控者」,通過發布命令給

gpib

介面控制器實現對

fluke5500a

和被檢定示波器的控制,主要包括以下幾個方面的內容:儀器的初始化、復位、儀器引數設定;命令

fluke5500a

產生標準訊號,同時被檢

示波器顯示;讀取

/儲存儀器資料並傳給

pc等。

數字儲存示波器

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