基于Labview的自動化精密阻抗分析系統(tǒng)構(gòu)架

2．1 儀器參數(shù)設(shè)定程序
對于4294A的自動控制首先要實(shí)現(xiàn)對其面板參數(shù)的程序化控制，因此需要構(gòu)建一個虛擬前面板來模擬儀器的控制面板，同時在程序設(shè)計(jì)部分妻實(shí)現(xiàn)對各個參數(shù)的設(shè)定和調(diào)整。參數(shù)設(shè)置虛擬前面板及其對應(yīng)的程序框圖如圖3和4所示。

從圖4可以看出，首先對于連接于不同GPIB地址的4294A儀器，我們可以利用面板右下方的地址搜索欄來找尋到所需要的儀器地址。之后，利用不同的輸入變量類型及SCPI對普通字符串的轉(zhuǎn)換將晦澀的機(jī)器讀取命令轉(zhuǎn)換成簡易識別的命令選項(xiàng)呈現(xiàn)在參數(shù)設(shè)置前面板中，用戶只需要通過前面板上的簡單命令選擇，即可以向儀器發(fā)出SCPI命令代碼。然而由于4294A從GPIB口讀取數(shù)據(jù)需要考慮時延的問題，同時設(shè)計(jì)了一個用于識別SCPI指令的顯示框。在確認(rèn)命令輸入無誤后，即可點(diǎn)擊"寫入命令到4294A中"按鈕來完成參數(shù)的設(shè)置。
當(dāng)點(diǎn)擊了該按鈕后，由于大量GPIB口寫入的SCPI命令需要一定的時間來完成，同時還需考慮Labview程序本身存在的延時，我們必須保證在進(jìn)行后續(xù)操作之前，這些寫入的命令已執(zhí)行完畢。對于輸入命令是否完成，我們需要對SRQ中的只讀狀態(tài)寄存器層進(jìn)行訪問，并讀取相應(yīng)位置的狀態(tài)，當(dāng)該位的返回值為l的時候，則證明數(shù)據(jù)寫入完畢，可以執(zhí)行下步操作。這一過程相應(yīng)的程序框圖如圖5所示。

從圖5中還可以看出，在利用SCPI命令"*OPC?"命令讀取狀態(tài)寄存器中命令寫入狀態(tài)位的數(shù)值并判斷其為1后，還將繼續(xù)進(jìn)行掃描次數(shù)的設(shè)定，利用條件結(jié)構(gòu)和While循環(huán)來實(shí)現(xiàn)單次掃描或多次掃描間的選擇和切換。同樣，在掃描參數(shù)設(shè)定的模塊中，也設(shè)計(jì)有一個SCPI命令的顯示窗口，在判斷命令正確無誤后，則可以點(diǎn)擊"START"按鈕，通過GPIB口人工向儀器發(fā)出一個觸發(fā)信號，從而開始數(shù)據(jù)的測量。
2．2 圖形繪制和數(shù)據(jù)顯示程序
4294A一個重要的性能即是顯示所測量數(shù)據(jù)，如電阻、電容、介電損耗等特性的實(shí)時曲線。因此，我們在記錄儀器數(shù)據(jù)的同時，還需要添加圖形繪制模塊，這樣不僅可以驗(yàn)證程序的準(zhǔn)確性，同時也增加了程序的實(shí)用性。該部分的前面板及程序如圖6、7所示。