基于虚拟仪器技术的小功率自动测试系统

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1、2013年6月宇航计测技术Jun．，2013文章编号：1000—7202(2013)03一0044—04中图分类号：TP29文献标识码：A基于虚拟仪器技术的小功率自动测试系统王林林张琴徐靖玖杨帆(61236部队，北京100094)摘要功率敏感器传统的计量方法繁杂低效，本文探讨了基于虚拟仪器技术的小功率自动测试系统的设计，提出了利用GPIB接口总线实现计算机与小功率标准装置各设备之间的通信方案，研究了通过SCPI控制各仪器的自动化测试实现方法。关键词自动测试系统功率敏感器虚拟仪器GPIBSCPIAutomaticTestSystemforLowerPowerMountCali

2、brationbasedonVirtualInstrumentTechniqueWANGLin—linZHANGQinxuJing-jiuYANGFan(61236Unit，PLA，Beijing100094)AbstractItisquitetime--consumingandlabor··intensiveintheprocessofthetraditionalmeasure·-mentofthecalibrationofpowersensors．Thisarticledescribestheautomatictestsystemforlowerpowermountca

3、librationbasedonvirtualinstrumenttechnology．ThissystemachievesthecommunicationamongthestandarddevicesandthecomputerwiththeGPIBinterfacebus，andachievestheautomationbythemeansofusingtheSCPItocontroltheinstruments．KeywordsAutomatictestsystemPowersensorsVirtualInstrumentGPIBSCPI1引言功率参数是高频和微波领域

4、的最基本参数之一，它表征了高频和微波信源的传输特性⋯。功率敏感器是测量功率的主要设备，是无线电方向不可或缺的仪器，它覆盖频率从音频到毫米波。随着功率敏感器的覆盖范围越来越广，所需校准的频率点也与之俱增，以往手动进行的计量方式已经不再适用于现代的计量工作。虚拟仪器技术是目前开发自动测试系统常用的技术，是现代计算机技术和仪器技术深层次结合的产物。基于虚拟仪器技术开发的自动测试系统充分利用了新近研发仪器为计算机控制预留的各种程控接口，将繁琐的工作程序化，将复杂的工作标准化。手动检定功率敏感器时，以检定频率到18GHz为例，需要按键次数在200次左右，且需要肉眼判断平衡状态，效率低

5、下、容易出错。而通过开发自动测试系统，鼠标轻击，即可将一个频点的测试时间缩短为10s左右，并且将人为引进测量误差的几率大大降低。2系统总体结构2．1系统功能系统利用计算机对小功率标准装置的各设备进行程控，实现计量工作的自动化。LabVIEW的程控命令通过内部的VISA模块，利用计算机的GPIB总第3期基于虚拟仪器技术的小功率自动测试系统线电缆与标准各设备通信。用SCPI实现对各设备的控制，依据检定规程，控制各设备完成测试过程，并读取测试数据。然后运用数据库技术来对测试数据结果进行处理，从而实现功率敏感器的自动校准工作。系统能快速、准确地进行功率敏感器的计量、检定工作，通过对

6、功率敏感器校准过程的自动控制，并实时地将测试数据与技术指标相比较来判断哪些测试点符合技术要求，哪些已经超标，并出具详细的原始记录和检定证书，客观地对被检的功率敏感器做出性能好坏的判断。同时，借助这套系统还能够按照计量行业的规定对小功率标准装置进行专业的管理和维护。2．2系统硬件结构系统硬件由标准仪器、被检设备、主控设备和相关设备组成。标准仪器包括功率计N1911A、射频控制单元1805B、信号发生器E8257D、矢量网络分析仪N5244A、标准功率座F1109等。被检设备是指被检的各类功率敏感器，主控设备是指计算机，相关设备包括GPIB控制卡、USB—GPIB卡、若干GPI

7、B电缆、打印机。计算机通过GPIB总线向各程控设备发送指令，运行测试程序，完成功率敏感器校准因子及驻波比的检定，读取测试结果。GPIB接口是由HP公司提出的一种数据总线接口，经过多次修订为IEEE488标准总线接口，抗干扰性能好。GPIB总线是一种并行方式的外总线，采用字节串行的异步通信方式，计算机连接的仪器数目最多不超过15台，电缆总长度不超过20m，最高数据传输速率为lMbyte／s。旧’31对于像小功率自动测试系统这种数据量较小的自动测试系统来说，GPIB总线是理想的选择。该系统的硬件配置如图1所示。旺面神F