基于高穩定電源虛擬測試系統設計方案

　　2.2配置3458A的A/D轉換器程序設計

　　A/D轉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，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。

　　圖7 配置3458A的A/D

　　2.3設置3458A的觸發事件

　　若要使萬用表讀數，則必須按順序執行以下三個事件：觸發端事件、觸發事件和取樣事件。

　　(1)觸發端事件使能觸發事件，用TARM命令定義。

　　(2)觸發事件使能取樣事件，用TRIG命令定義。

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

　　圖8 設置3458A的觸發事件

　　3測試結果

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

　　圖9 3458A零漂曲線圖

　　然后使用該系統測試了電子顯微鏡的物鏡線圈恒流電源的穩定度。由于線圈恒流電源中，其采樣電阻具有非常高的穩定度(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定度。當電源工作比較穩定時，使用該系統采集采樣電阻兩端的數據以。txt文件格式存儲。使用Excel軟件可以方便地對存儲的數據進行處理。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的10 min數據來進行處理計算，就可以得到電源的1 min穩定度。

　　圖10 測試數據圖

　　4結語

　　本文提出了一種基于高穩定電源虛擬測試系統設計方案。該方案中所設計的系統硬件平臺基于GPIB總線，以8位半數字多用表為高精度電壓采集設備，軟件系統以LabVIEW為開發平臺，可以實時采集處理線圈電流反饋的電壓信號。應用該系統測試了穩定度為2 ppm/min的物鏡線圈電源。通過實踐應用，在多路高穩定的電源穩定度測試中，該系統具有高精度，方便與高效等優點。由于采用計算機軟件采集處理測試數據，可以減少人為的測量、處理誤差，同時節省大量的人力物力，提高了工作的效率。