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利用34970A在LabVIEW中實現多路電阻自動測量
日期：2026-04-10 11:05
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摘要：
引 言
對于多路信號的測量，例如在某實驗中需要反復對多路電阻進行測量，一般采用直接測量法人工操作進行，雖然這種方法很成熟，但所用的配套設備較多，測量數據手工紀錄、人工計算，操作繁瑣、效率極低，事后的數據處理及出具測量報告既費時又費力，易出現人為因素造成的錯判、漏判等，難以保證測量質量，影響了科研、實驗生產任務的順利進行。在計算機技術與測量技術高速發展的今天，測試自動化已成必然趨勢，隨著虛擬儀器技術的日趨成熟，這種基于計算機的測量系統可以讓***自行定義儀器功能，顯示了易操作性和靈活性的特點。基于上述原因，我們利用Agilent公司的34970A，并通過GPIB總線連接到計算機，在Lab-VIEW8.5軟件平臺下，開發了多路電阻自動測量系統，該系統可靠、高效。利用34970A在LabVIEW中實現多路電阻自動測量。
1 系統結構
Agilent34970A是一種高性能、低價位的數據采集、開關、半機架寬主機，適應于數據記錄、數據采集和一般的開關與控制應用，內部有61／2位(22比特)的數字電壓表，可完成熱電偶、RTD、直流／交流電壓和電流、電阻、頻率和周期等測量功能，它是集測量等多種功能于一體的測量儀器，其儀器后面板有3個插槽和8個插入式模塊，同時提供了LabVIEW軟件驅動程序，因而可以非常容易地將34970A應用到自動測量系統中，它的標準的RS232、GPIB接口和SCPI編程語言使用戶使用更加方便，可根據測量要求配置不同的測量模式，當配置了Agilent34901A20路銜鐵式多路復用器時，34970A便成為緊湊的、低價位的數據采集器。本系統以34970A作為測量儀器，通過Agilent34901模塊連接被測多路電阻，采用LabVIEW8.5作測量系統軟件開發平臺，通過GPIB總線接口與34970A相連，其系統連接框圖如圖1所示。
2軟件實現
圖2是在LabVIEW8.5開發環境中設計的多路電阻自動測量程序前面板，圖2的人機交互界面中從34970A地址選擇下拉框中選擇"GPIB0：：9：：INSTR"，并在"測量通道選擇"中選擇需要測量的通道，按"開始"程序就可以運行，其"電阻測量值"、"測量時間"、"通道號"將在"測量結果顯示"中顯示出來。圖2所示界面中是選擇通道1和通道2進行電阻測量的情況，在該界面中通道1到通道20中的通道可以根據需要任意選擇。
圖3程序中首先將"測量通道選擇"簇通過"通道選擇．Ⅵ"，根據SCPI語法將其變為"101，102，…120"，例如選擇通道1和通道2時應為"101，102"，其它依此類推，由于篇幅問題在這里不在給出"通道選擇．VI"程序。根據在圖2中選擇的通道程序分2種運行情況：(1)當沒有通道選擇時，"測量通道選擇"簇通過"通道選擇．VI"、"StringLength．VI"和"不等于0?．VI"此時等于零，**個"條件結構"為假，程序只是傳遞類的VISA會話句柄instr，經"空字符串／路徑?．VI"和"非．Ⅵ"后，此時邏輯關系為假，**個"條件結構"為假，程序只是傳遞類的VISA會話句柄instr，然后執行"Close．VI"，其實質是先執行"Initialize．VI"而后執行"Close．VI''，相當于什么也沒有作，這樣設計的好處在于，如果沒有通道選擇時運行，不至于程序執行不正常。(2)當選擇了通道時，"測量通道選擇"簇通過"通道選擇．VI"、"StringLength．VI"和"不等于0?.VI"此時不等于零，**個"條件結構"為真，程序先執行"Initialize．Ⅵ"后，執行"ConfResistance．vi"(設置儀器為電阻測量功能)，經"空字符串／路徑?.VI"和"非.VI"后，此時邏輯關系為真，**個"條件結構"為真，程序執行"ConfScanList.vi"(設置和檢查掃描列表)，"ConfScan.vi"(對設置和檢查選擇的通道掃描)，"ConfTrigger.vi"(設置觸發)，"StandardEventStatus.vi"(設置和檢查事件積存器)，"Read.vi"(從儀器輸出緩存器中讀取數據)，"結果整理.VI"，"數組插入.VI''將測量結果顯示在"測量結果顯示"表格中。
在圖3中從"Read.vi"(從儀器輸出緩存器中讀取數據)得到的數據格式為"+4.88548460E+01OHM，2008，02，09，08，49，38．989，101+1.00150550E+02OHM，2008，02，09，08，49，38.916，102"，這種數據格式讓人費解，根據數據規律，所以圖3程序利用"創建數組.vi"、"匹配模式.vi"、"連接字符串.vi"將數據變換為"+4.88548460E+01OHM，2008年02月09日08時49分38.989秒，101"，以便于填表顯示數據。
3結 論
通過以上分析可知，采用以34970A作為測量儀器主機，并在儀器后面板內插入Agilent34901模塊組成的多路電阻自動測量系統，很好的解決了人工操作過程繁瑣，難免引入人工讀數等因素造成的偏差及難以保證測量質量的問題，從圖2多路電阻自動測量程序前面板測量結果來看，系統滿足設計要求，同時系統具有良好的人機交互界面、人性化設計，完全滿足某實驗中對多路電阻自動測量要求。利用34970A在LabVIEW中實現多路電阻自動測量。
對于多路信號的測量，例如在某實驗中需要反復對多路電阻進行測量，一般采用直接測量法人工操作進行，雖然這種方法很成熟，但所用的配套設備較多，測量數據手工紀錄、人工計算，操作繁瑣、效率極低，事后的數據處理及出具測量報告既費時又費力，易出現人為因素造成的錯判、漏判等，難以保證測量質量，影響了科研、實驗生產任務的順利進行。在計算機技術與測量技術高速發展的今天，測試自動化已成必然趨勢，隨著虛擬儀器技術的日趨成熟，這種基于計算機的測量系統可以讓***自行定義儀器功能，顯示了易操作性和靈活性的特點。基于上述原因，我們利用Agilent公司的34970A，并通過GPIB總線連接到計算機，在Lab-VIEW8.5軟件平臺下，開發了多路電阻自動測量系統，該系統可靠、高效。利用34970A在LabVIEW中實現多路電阻自動測量。
1 系統結構
Agilent34970A是一種高性能、低價位的數據采集、開關、半機架寬主機，適應于數據記錄、數據采集和一般的開關與控制應用，內部有61／2位(22比特)的數字電壓表，可完成熱電偶、RTD、直流／交流電壓和電流、電阻、頻率和周期等測量功能，它是集測量等多種功能于一體的測量儀器，其儀器后面板有3個插槽和8個插入式模塊，同時提供了LabVIEW軟件驅動程序，因而可以非常容易地將34970A應用到自動測量系統中，它的標準的RS232、GPIB接口和SCPI編程語言使用戶使用更加方便，可根據測量要求配置不同的測量模式，當配置了Agilent34901A20路銜鐵式多路復用器時，34970A便成為緊湊的、低價位的數據采集器。本系統以34970A作為測量儀器，通過Agilent34901模塊連接被測多路電阻，采用LabVIEW8.5作測量系統軟件開發平臺，通過GPIB總線接口與34970A相連，其系統連接框圖如圖1所示。
2軟件實現
圖2是在LabVIEW8.5開發環境中設計的多路電阻自動測量程序前面板，圖2的人機交互界面中從34970A地址選擇下拉框中選擇"GPIB0：：9：：INSTR"，并在"測量通道選擇"中選擇需要測量的通道，按"開始"程序就可以運行，其"電阻測量值"、"測量時間"、"通道號"將在"測量結果顯示"中顯示出來。圖2所示界面中是選擇通道1和通道2進行電阻測量的情況，在該界面中通道1到通道20中的通道可以根據需要任意選擇。
圖3程序中首先將"測量通道選擇"簇通過"通道選擇．Ⅵ"，根據SCPI語法將其變為"101，102，…120"，例如選擇通道1和通道2時應為"101，102"，其它依此類推，由于篇幅問題在這里不在給出"通道選擇．VI"程序。根據在圖2中選擇的通道程序分2種運行情況：(1)當沒有通道選擇時，"測量通道選擇"簇通過"通道選擇．VI"、"StringLength．VI"和"不等于0?．VI"此時等于零，**個"條件結構"為假，程序只是傳遞類的VISA會話句柄instr，經"空字符串／路徑?．VI"和"非．Ⅵ"后，此時邏輯關系為假，**個"條件結構"為假，程序只是傳遞類的VISA會話句柄instr，然后執行"Close．VI"，其實質是先執行"Initialize．VI"而后執行"Close．VI''，相當于什么也沒有作，這樣設計的好處在于，如果沒有通道選擇時運行，不至于程序執行不正常。(2)當選擇了通道時，"測量通道選擇"簇通過"通道選擇．VI"、"StringLength．VI"和"不等于0?.VI"此時不等于零，**個"條件結構"為真，程序先執行"Initialize．Ⅵ"后，執行"ConfResistance．vi"(設置儀器為電阻測量功能)，經"空字符串／路徑?.VI"和"非.VI"后，此時邏輯關系為真，**個"條件結構"為真，程序執行"ConfScanList.vi"(設置和檢查掃描列表)，"ConfScan.vi"(對設置和檢查選擇的通道掃描)，"ConfTrigger.vi"(設置觸發)，"StandardEventStatus.vi"(設置和檢查事件積存器)，"Read.vi"(從儀器輸出緩存器中讀取數據)，"結果整理.VI"，"數組插入.VI''將測量結果顯示在"測量結果顯示"表格中。
在圖3中從"Read.vi"(從儀器輸出緩存器中讀取數據)得到的數據格式為"+4.88548460E+01OHM，2008，02，09，08，49，38．989，101+1.00150550E+02OHM，2008，02，09，08，49，38.916，102"，這種數據格式讓人費解，根據數據規律，所以圖3程序利用"創建數組.vi"、"匹配模式.vi"、"連接字符串.vi"將數據變換為"+4.88548460E+01OHM，2008年02月09日08時49分38.989秒，101"，以便于填表顯示數據。
3結 論
通過以上分析可知，采用以34970A作為測量儀器主機，并在儀器后面板內插入Agilent34901模塊組成的多路電阻自動測量系統，很好的解決了人工操作過程繁瑣，難免引入人工讀數等因素造成的偏差及難以保證測量質量的問題，從圖2多路電阻自動測量程序前面板測量結果來看，系統滿足設計要求，同時系統具有良好的人機交互界面、人性化設計，完全滿足某實驗中對多路電阻自動測量要求。利用34970A在LabVIEW中實現多路電阻自動測量。