利用34970A在LabVIEW中实现多路电阻自动测量

维普资讯 http://www.cqvip.com 窟子铡斌　Ｊｕｎ．２ｏＯ８　Ｎｏ．６　利用３４９７０Ａ在ＬａｂＶＩＥＷ中实现多路电阻自动测量　侯长满　，付平　（１　９２４９３部队１５分队葫芦岛　１２５０００；２　９２４９１部队９５分队葫芦岛　１２５０００）　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：多路电阻；自动测量；ＬａｂＶＩＥＷ　中图分类号：ＴＭ９３４　文献标识码：Ａ　Ｕｓｉｎｇ　３４９７０Ａ　ｔｏ　ａｃｈｉｅｖｅ　ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｔｅｓｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅ　ｏｆ　ＬａｂＶｌＥＷ　Ｃｈａｎｇｍａｎ　，Ｆｕ　Ｐｉｎｇ　（１　ＰＬＡ　９２４９３　Ｔｒｏｏｐ　１５　Ｕｎｉｔ，Ｈｕｌｕｄａｏ　１２５０００，Ｃｈｉｎａ；２　ＰＬＡ　９２４９１　Ｔｒｏｏｐ　９５　Ｕｎｉｔ，Ｈｕｌｕｄａｏ　１２５０００，Ｃｈｉｎａ）　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　ｗｅｌ１．Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｍａｉｎｌｙ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ　ｔｈｅ　ｉｄｅａ　ｏｆ　ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｔｅｓｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ　ｒｅｓｉｓｔ—　ａｎｃｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅ　ｏｆ　Ｉ　ａｂＶＩＥＷ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ；ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｔｅｓｔ；ＬａｂＶＩＥＷ　效率极低，事后的数据处理及出具测量报告既费时　０　引　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、　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　ＥＬＥＣＴＲ０ＮｌＣ　ＴＥＳＴ　维普资讯 http://www.cqvip.com ２００８．６　Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　点。基于上述原因，我们利用Ａｇｉｌｅｎｔ公司的　作测量系统软件开发平台，通过ＧＰＩＢ总线接Ｅｌ与　３４９７０Ａ相连，其系统连接框图如图１所示。　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　图１多路电阻自动测量系统连接框图　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［１］，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　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　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Ａｇｉ一　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２Ｏ　中的通道可以根据需要任意选择。　图２多路电阻自动测量程序前面板　图３程序中首先将“测量通道选择”簇通过“通道　选择”簇通过“通道选择．ＶＩ”、“Ｓｔｒｉｎｇ　Ｌｅｎｇｔｈ．　选择．Ⅵ”，根据ＳＣＰＩ语法ｌ２　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　ＶＩ”［　和“不等于０７．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ｉｎ—　ｓｔｒ，经“空字符串／路径７．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．　屯　塑　ｉ　ＥＬＥＣＴＲＯＮ１Ｃ　ＴＥＳＴ　维普资讯 http://www.cqvip.com 虚拟仪器技术　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　２ｏｏ８６　．符串／路径７．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　Ｓｃａｎ　Ｌｉｓｔ．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　等于Ｏ７．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　Ｒｅ一　ｓｉｓｔａｎｃｅ．ｖｉ”（设置仪器为电阻测量功能），经“空字　ｊ　’　葑ｌ　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。　羽　１　Ａｕｔｏｒ　’０ｅ（ＲＷｅｉｓｔ：）圈ｒ　　ＩＩＩ　４Ｗ￣＇ｅＩ２．．，　｜Ｉ　－…ｌ　ｏＤｅｒ　１ｏ＆＆—ｎ　Ｃ　ｍ＝，　………。　ｅ　Ｂｔ—ｈ　　ｌ　Ｅｖｅ—　｛测量逼谨选择　ｌ（Ｒ　昏囊　　一　匿耍卜—俩　ｒ量卜卜：　…一　９７ｏＡ地址弛ｉ葶　臣｛　ｌ一　鸯三．　｝ｄＬ　ｎｔ￣ｔａｔ　ｆ．　硇　田　—【ｌ军Ｉ　　Ｉ一Ｃｏｎｆ　ｒｌ口口　Ⅵ　ｅｅｄⅥ　［■Ｌ＝　匝垂互圊ｌ　—ｌ　墓　…一　１　］国　　　口阐　［［［　［　［　［２　３　４　　５　］　６　］　７］］］］图３多路电阻自动测量程序框图　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＋　Ｏｌ　ＯＨＭ，２００８，０２，０９，０８，４９，３８．９８９，１０ｌ＋　１．Ｏ０１５０５５０Ｅ＋０２　ＯＨＭ，２００８，０２，０９，０８，４９，　参考文献　ＬａｂＶＩＥＷ　８．５　Ｈｅｌｐ，Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　Ｃｏｒｐｏｒａ—　ｔｉｏｎ，２００７［Ｚ］．　３４９７ＯＡ　Ｒｅｍｏｔｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｇｕｉｄｅ［Ｚ］．　Ａｇｉｌｅｎｔ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ．３４９７ＯＡ　Ｕｓｅｒ’ｓ　Ｇｕｉｄｅ［Ｚ］．　杨乐平．ＬａｂＶＩＥＷ高级程序设计［Ｍ］．北京：清华大　学出版社，２００３．　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．ｖ　、“匹配模　式．ｖｉ”［　、“连接字符串．ｖｉ”［　］将数据变换为　“＋４．８８５４８４６０Ｅ＋０１　ＯＨＭ，２００８年Ｏ２月０９日　侯国屏．ＬａｂＶＩＥＷ７．１编程与虚拟仪器设计［Ｍ］．北　京：清华大学出版社，２００５．　Ｏ８时４９分３８．９８９秒，１０１”，以便于填表显示数据。　戴鹏飞．测试工程与ＬａｂＶＩＥＷ应用［Ｍ］．北京；电　３结　论　子工业出版社，２００４．　邓焱．ＬａｂＶＩＥＷ７．１测试技术与仪器应用［Ｍ］．北　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　京：机械工业出版社，２００４．　杨乐平．ＬａｂＶＩＥＷ程序设计与应用［Ｍ］．北京：电子　工业出版社，２００５．　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。　作者简介　侯长满（１９７６一），男，辽宁兴城人，工程师，毕业于辽宁　大学电子工程电子学专业，现主要从事军事通信仪器仪表　测试与维修工作。　地址：辽宁葫芦岛９２４９３部队１５分队，１２５０００　屯　泗试　ＥＬＥＣＴＲＯＮＪＣ　ＴＥｓＴ