基于高穩(wěn)定電源虛擬測試系統(tǒng)設計方案

　　2.2 配置3458A的A/D轉(zhuǎn)換器程序設計

　　A/D 轉(zhuǎn)換器的設置決定測量速度、分辨率、精度和電壓或電阻測量時的抗噪聲，配置A/D轉(zhuǎn)換器的因素有三個：參考頻率、綜合時間和分辨率。參考頻率與萬用表抵制噪聲的能力有關(guān)，這里應注意當斷電或者Reset后，參考頻率值恢復為默認值，需重新設置參考頻率值；綜合時間為A/D 轉(zhuǎn)換器測量輸入信號的時間，可以用NPIC命令或APER命令來設置綜合時間，例如若A/D轉(zhuǎn)換器的參考頻率設置為50 Hz，則其周期為1 50 =20 ms，假如設置10PLCs，則綜合時間為20 ms×10=200 ms;在測量DC或電阻時，分辨率是取決于A/D轉(zhuǎn)換器的綜合時間的，當定義分辨率時，就相當于間接定義了綜合時間，其程序框圖如圖7所示。

　　2.3 設置3458A的觸發(fā)事件

　　若要使萬用表讀數(shù)，則必須按順序執(zhí)行以下三個事件：觸發(fā)端事件、觸發(fā)事件和取樣事件。

　　（1）觸發(fā)端事件使能觸發(fā)事件，用TARM命令定義。

　?。?）觸發(fā)事件使能取樣事件，用TRIG命令定義。

　?。?）當取樣事件發(fā)生時，萬用表讀一次數(shù)。然后按照定義好的讀數(shù)次數(shù)，萬用表循環(huán)讀數(shù)。用NRDGS 命令定義，第一個參量為每次觸發(fā)事件后讀數(shù)個數(shù)，第2個參量為定義取樣事件方式，其程序框圖如圖8所示。

　　3 測試結(jié)果

　　使用該系統(tǒng)首先對3458A數(shù)字表的零漂（測試兩表筆短接時電壓值即電壓表的零漂）進行測量，在實驗室環(huán)境下得到如圖9 所示的測試曲線。當3458A 數(shù)字表穩(wěn)定工作時，得到其零漂小于1 μV ，因此可以看出該系統(tǒng)具有相當高的精度，當測試電壓值超過1 V 時，可以達到1 ppm的測試精度。

　　然后使用該系統(tǒng)測試了電子顯微鏡的物鏡線圈恒流電源的穩(wěn)定度。由于線圈恒流電源中，其采樣電阻具有非常高的穩(wěn)定度（置于恒溫郵箱中且溫漂小于1 ppm/℃），因此采集該電阻兩端的電壓就可以計算出線圈電流的穩(wěn)定度。當電源工作比較穩(wěn)定時，使用該系統(tǒng)采集采樣電阻兩端的數(shù)據(jù)以。txt文件格式存儲。使用Excel軟件可以方便地對存儲的數(shù)據(jù)進行處理。如圖10所示，可以得到整體效果圖，然后可以選擇一段比較平穩(wěn)的10 min 數(shù)據(jù)來進行處理計算，就可以得到電源的1 min穩(wěn)定度。

　　4 結(jié)語

　　本文提出了一種基于高穩(wěn)定電源虛擬測試系統(tǒng)設計方案。該方案中所設計的系統(tǒng)硬件平臺基于GPIB總線，以8位半數(shù)字多用表為高精度電壓采集設備，軟件系統(tǒng)以LabVIEW為開發(fā)平臺，可以實時采集處理線圈電流反饋的電壓信號。應用該系統(tǒng)測試了穩(wěn)定度為 2 ppm/min的物鏡線圈電源。通過實踐應用，在多路高穩(wěn)定的電源穩(wěn)定度測試中，該系統(tǒng)具有高精