Agilent34970A數(shù)據(jù)采集儀數(shù)據(jù)采集試驗指導(dǎo)書

1、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實驗指導(dǎo)書電子科技大學(xué)自動化學(xué)院二OO三年六月實驗一 :Agilent34970A數(shù)據(jù)采集儀基本操作實驗一、實驗?zāi)康? .了解AgiIent34970A數(shù)據(jù)采集儀的基本結(jié)構(gòu)和功能。2. 了解Agilent34901A測量模塊的基本功能和工作原理。3. 學(xué)習(xí)Agilent34970A數(shù)據(jù)采集儀使用面板進行數(shù)據(jù)采集的方法。二、實驗要求1. 根據(jù)Agilent34970A數(shù)據(jù)采集儀用戶手冊，掌握各開關(guān)、按鈕的功能與作用。2. 通過Agilcnt34901A測量模塊，分別對J型熱電偶、PtlOO. 502AT熱敏電組、直流 電壓、直流電流進行測量。三、實驗容與步驟1. 實驗準(zhǔn)備1.1 Ag

2、ilent34970A數(shù)據(jù)采集儀的基本功能與性能。Agilent 34970A數(shù)據(jù)采集儀是一種精度為6位半的帶通訊接口和程序控制的多功能數(shù)據(jù) 采集裝置，外形結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示：圖1 Agilent34970A數(shù)據(jù)采集儀外形圖2 Agilent34970A數(shù)據(jù)采集儀后背板英性能指標(biāo)和功能如下：1. 儀器支持熱電偶、熱電阻和熱敏電阻的直接測量，具體包括如下類型：熱電偶：B、E、J、K、N、RIT型，并可進行外部或固左參考溫度冷端補償。 熱電阻：R=49Q 至 2.1kn,a=0.000385（NID/IEC751）或 a=0.000391 的所有熱電阻。 熱敏電阻：2.2 kH. 5kQ、10k

3、Q 型。2. 儀器支持直流電壓、直流電流、交流電壓、交流電流、二線電阻、四線電阻、頻率、周 期等11種信號的測疑。3. 可對測量信號進行增益和偏移（Mx+B）的設(shè)置。4. 具有數(shù)字量輸入/輸岀、定時和計數(shù)功能。5. 能進行度量單位、量程、分辨率和積分周期的自由設(shè)苣。6. 具有報警設(shè)宜和輸出功能。7. 熱電偶測量基本準(zhǔn)確度：l.OC,溫度系數(shù)：0.03C。8. 熱電阻測量基本準(zhǔn)確度：0.06*0,溫度系數(shù)：0.003C。9. 熱敏電阻測量基本準(zhǔn)確度：0.08C,溫度系數(shù)：0.003Co10. 直流電壓測量基本準(zhǔn)確度：0.002+0.005（讀數(shù)的+雖:程的）。11. 直流電流測量基本準(zhǔn)確度：0.

4、08+0.01（讀數(shù)的+量程的）。12. 電阻測量基本準(zhǔn)確度：0.008+0.001（讀數(shù)的+量程的）。13. 交流電壓測量基本準(zhǔn)確度：0.05+0.04（讀數(shù)的+量程的） （10Hz20kHz時）。14. 交流電流測量基本準(zhǔn)確度：0.1+0.04（1數(shù)的+量程的）（10Hz5kHz時）。15. 頻率、周期測量基本準(zhǔn)確度:0.01（讀數(shù)的%） （40Hz300kHz時）。16. 具有系統(tǒng)狀態(tài)、校準(zhǔn)設(shè)宜和數(shù)據(jù)存儲等功能。1.2 AgiIent34970A數(shù)據(jù)采集儀的面板按鈕功能與作用。1. Measure在所顯示的通道上配宜測量參數(shù)：在顯示的通道上選擇測量功能（直流電壓、電阻等）:選擇溫度測量的

5、傳感器類型：選擇溫度測量的單位CC、下、K）：選擇測量量程或自動量程設(shè)置；選擇測量量程分辨率；將測量配置復(fù)制和粘貼到其它通道。Mx+B為所顯示的通道配置宦標(biāo)參數(shù)：為所顯示的通道設(shè)置增益（“M）和偏移（“B）值;進行零測量并將它作為偏務(wù)量存儲：為所顯示的通道指左自左義標(biāo)記（RPM、PSI等）；Alarm在所顯示的通道上配置報警：選擇四個報警之一來報告所顯示的通道上的報警條件:為所顯示的通道配宜上限.下限或兩者；配置將啟動報警的位模式（只適于數(shù)字輸入）Alarm out配宜四個報警輸出的硬件線路：淸除四個報警輸出線路的狀態(tài)：為四個報警輸岀線路選擇“Latch （鎖存）或Track （跟蹤）：“模式

6、:為四個報警輸岀線路選擇斜率（上升沿或下降沿）。interval配宜控制掃描間隔的事件或動作：選擇掃描間隔方式（間隔、手動、外部或報警）;選擇掃描計數(shù)。Advanced在所顯示的通道上配置髙級測量特性：在所顯示的通道上配置測疑的積分時間：設(shè)置掃描時的通道至通道延時：允許/禁止熱電偶檢查功能（只適于T/C測量）：選擇參考結(jié)來源（只適于T/C測呈：）；允許/禁止偏移補償（只適于電阻測量）；為數(shù)字操作選擇二進制或十進制方式（只適于數(shù)字輸入/輸出）配制計數(shù)器復(fù)位模式（只適于計數(shù)器）：為汁數(shù)器操作選擇所檢測的沿（上升或下降）。Utility配巻系統(tǒng)相關(guān)的儀器參數(shù)：設(shè)程實時系統(tǒng)時鐘和日歷；査詢主機和所安裝

7、模塊的固件版本；選擇儀器的開機配置（上一個或?qū)鐝S復(fù)位值）;允許/禁止部數(shù)字萬用表：加密/解密儀器以便校準(zhǔn)。View査看讀數(shù)、報警和錯誤：從存儲器中查看最后100個掃描讀數(shù)（最后、最小、最大和平均）;査看報警隊列中的前20個報警（出現(xiàn)報警的讀數(shù)和時間）：選擇儀器的開機配置（上一個或?qū)鐝S復(fù)位值）；查看錯誤隊列中的10個錯誤：讀取所顯示繼電器的開關(guān)次數(shù)（繼電器維護特性）。9.SlO/Rcl存儲和調(diào)用儀器狀態(tài)：在非易失性存儲器中存儲5種儀器狀態(tài)：為每個存儲位巻指定一個冬稱：調(diào)用所存儲的狀態(tài)、關(guān)機狀態(tài)、出廠復(fù)位狀態(tài)或預(yù)垃狀態(tài)。10.Mon監(jiān)視所選的通道。運行掃描并將讀數(shù)存儲在存儲器中:12.| Read

8、 讀取數(shù)據(jù)。13.Wrile編輯數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)。14.選擇通道、參數(shù)。15.a d選擇槽數(shù)、查看多個數(shù)據(jù)16.Open打開多路轉(zhuǎn)換器上的所定的通道（即斷開通道）。17.Close關(guān)閉多路轉(zhuǎn)換器上的所左的通道（即閉合通道）。2. 實驗容:分別將1個J型熱電偶、1個PtlOO （a=0.000385）型熱電阻、1個5kQ型熱敏電阻、1 個直流電壓（0.215V）. 1個直流電流（10100mA）接到Agilent34901A測量模塊（如 圖3所示）的01、02、03、05、21通道中,并分別對它們進行通道配置,最后采樣掃描、 讀取數(shù)據(jù)。IzizL1 ptlttCitilkTi-血鈿Ml普1111111I

9、I Illi 口口圖3 Agilent34901A測雖模塊3. 實驗步驟：3. 1按實驗容的要求將上述傳感器和信號引線接到規(guī)定通逍的接線端，并擰緊固左。具體 方法如圖4所示：a用一字摞絲刀擰開蓋板螺絲。b.將引線接到規(guī)定通道的接線端。c.將引線沿槽繞出到出孔處。d重新蓋好蓋板并擰緊螺絲。圖4模塊接線圖32將Agilent34901A測量模塊插入Agilent34970A數(shù)據(jù)采集儀背部的最上面的槽中（即1#槽九如圖5所示:圖4模塊安裝圖3. 3打開電源開關(guān)按鈕，設(shè)置各通道配置：（以J型熱電偶配置為例）1. 用 a D 和 按鈕、旋扭選擇101通道（在顯示屏的CHANNEL框中 顯示出該通道為止）

10、：2. 按Measure 鍵，再通過旋轉(zhuǎn)（）旋扭，直到顯示屏岀現(xiàn)TEMPERATURE （溫 度）。3. 再按Measure 鍵（表示確泄并繼續(xù)設(shè)置），再通過旋轉(zhuǎn)（）旋扭，直到顯示 屏出現(xiàn)THERMOCOUPLE （熱電偶）。4 .再|(zhì) Measure 按鍵（表示確泄并繼續(xù)設(shè)垃），再通過旋轉(zhuǎn)旋扭，直到顯示 屏出現(xiàn)J TYPE T/C（J型熱電偶，并帶冷端補償）。5. 再按| Measure 鍵（表示確泄并繼續(xù)設(shè)宜），再通過旋轉(zhuǎn)（）旋扭，直到顯示屏 出現(xiàn)UNITS C （度量單位為攝氏度）。6 .再按Measure 鍵（表示確左并繼續(xù)設(shè)置），再通過旋轉(zhuǎn)（）旋扭，直到顯示 屏出現(xiàn)DISPLAY 0

11、.1 C （顯示精度0.1 C）。7.再Measure 按鍵，即可完成設(shè)置并退岀。其余各通道配垃類似上述操作，具體步驟略。3. 4配苣務(wù)通道后，按（亙）按鈕開始掃描。3. 5按曲按鈕，再通過旋轉(zhuǎn)旋扭，直到顯示屏出現(xiàn)READINGS （讀數(shù)）。（表示確泄），即可在顯示屏上看到剛才掃描得到的讀數(shù)，通過旋轉(zhuǎn)（）旋扭,可以看到各通道的數(shù)據(jù)。此外，還可以通過a D按鈕査看該各通道的最后值、最小值、最大值、平均值等數(shù)據(jù)。3. 6將各溫度和宜流信號的大小，重新采樣并觀測數(shù)據(jù)的變化情況。1 .總結(jié)AgiIent34970A數(shù)據(jù)采集儀基本功能，并分析與A/D采集卡的區(qū)別2. 寫出Pt 100熱電阻和直流電流通道

12、配苣的步驟。實驗二:Agi lent34970A數(shù)據(jù)采集儀遠程操作實驗、實驗?zāi)康?. 了解Agilent34970A數(shù)據(jù)采集儀的遠程接口的功能。2. 了解GPIB總線的結(jié)構(gòu)和工作原理3. 學(xué)習(xí)Agilent34901A遠程程控指令一SCPI語言和程控控制的基本操作方法。4. 學(xué)習(xí)VB6.0開發(fā)軟件控制Agilent34970A數(shù)據(jù)采集儀的編程方法二、實驗要求1. 掌握儀器遠程接口的而板設(shè)置方法。2. 采用VB6.0開發(fā)軟件進行編程，實現(xiàn)對Agilent34970A數(shù)據(jù)采集儀進行遠程通道配 置、數(shù)據(jù)采集、顯示等功能。三、實驗容與步驟1. 實驗準(zhǔn)備11 AgiIent34970A數(shù)據(jù)采集儀的遠程接

13、口的基本情況Agilent 34970A數(shù)據(jù)采集儀帶有RS-232C和GPIB兩種通訊接口，在髙精度測量的場合, 采用GPIB接口進行通訊時，不但數(shù)據(jù)通訊質(zhì)量高、性能穩(wěn)左，而且傳送數(shù)據(jù)的速度高（大 約是RS-232C的10倍）。GPIB是一個數(shù)字化的24腳并行總線，它包括8條數(shù)據(jù)線、5條控制信號線、3條掛鉤 線、7條地線、1條屏蔽線，使用8位并行、字節(jié)串行的雙向掛鉤和雙向異步通訊方式。 由于GPIB的數(shù)據(jù)單位是字節(jié)（8位），數(shù)據(jù)一般以ASCII碼字符串方式傳送，傳送速度一 般可達25O5OOKB/S,最高可達1MB/S.GPIB的一個重要特點是聯(lián)接方式為總線式聯(lián)接，儀器直接并聯(lián)在總線上，一個接

14、口可 連接14個GPIB接口的儀器，它們相互之間可以直接進行通訊。GPIB有一個控者（PC機） 來控制總線，在總線上傳送儀器命令和數(shù)據(jù)，控者尋址一個講者、一個或者多個聽者，數(shù)據(jù) 串在總線上從講者向聽者傳送。將GPIB接口和一般接口系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行對比，一般接口系統(tǒng)是“一點對一點“傳送，而 GPIB接口則是“一點對N點傳送，由于貝傳送速率高、系統(tǒng)擴展方便等優(yōu)點使計算機和儀 器之間的關(guān)系更為緊密，就象一座橋梁，連接著儀器工業(yè)和計算機工業(yè)，改變了以往儀器手 工操作、單臺使用的傳統(tǒng)應(yīng)用方法。不過標(biāo)準(zhǔn)PC機和工控機中均不帶GPIB接口，因此，要通過GPIB接口實現(xiàn)對Agilent 34970A數(shù)據(jù)采集儀的

15、遠程控制，必須在PC機中安裝一塊GPIB接口卡并用一根GIPB電纜 與數(shù)據(jù)采集儀的GPIB接口進行連接，本實驗臺中的GPIB接口卡和電纜由Agilent公司提 供，如圖6、圖7所示圖6 82350B型高速GPIB接口卡圖7 GPIB連接電纜苴遠程控制的工作原理是：插有GPIB接口卡的工控機作為系統(tǒng)的控者，通過調(diào)用 Agilent公司提供的VISA32.DLL動態(tài)庫，打開Agilent34970A的地址端口，并向 Agilent34970A發(fā)送SCPI程控標(biāo)準(zhǔn)命令，對Agilent34970A各測量通道有關(guān)參數(shù)進行設(shè)宜， 然后啟動掃描，并接收Agilent34970A發(fā)送的數(shù)據(jù)。1.2 Agil

16、ent34970A數(shù)據(jù)采集儀所使用的常用SCPI程控標(biāo)準(zhǔn)命令1. 從遠程接口建立掃描表： MEASure?開始掃描，并直接將讀數(shù)發(fā)送到儀器的輸出緩沖區(qū)，但不在存儲器存儲讀數(shù);同時將重新泄義掃描表，自動將掃描間隔設(shè)為“立即”(即0秒)，將掃描次 數(shù)設(shè)為1次。 CONFiguer重新配置通道參數(shù)： ROUTe: SCAN (101,102):發(fā)送通道掃描命令 INITiate開始掃描，并在存儲器中存儲讀數(shù)： ABORt停止掃描。 ROUTE:SCAN:SIZE?返回掃描通道數(shù)2. 掃描間隔： TRIG： SOURCE TIMER 選擇間隔左時器配置： TRIG： TIMER 5將掃描間隔設(shè)置為5秒

17、； TRIG； COUNT進行2次掃描采樣。3. 讀數(shù)格式： FORNat： READing: ALARm ON 返回的數(shù)據(jù)中應(yīng)包括報警信息； FORNat： READing: CHANnel ON 返回的數(shù)據(jù)中應(yīng)包括通道信息： FORNat： READing: TIME ON返回的數(shù)據(jù)中應(yīng)包括采樣時間信息； FORNat： READing: TEME： TYPE ABSIREL返回的數(shù)據(jù)中的時間信息選擇絕對或相對時間： FORNat： READing: UNIT ON返回的數(shù)據(jù)中應(yīng)包括度量單位信息：4. 通道延遲： ROUTe: CHAN： DELAY 2, (101)在101通道上增加2杪

18、的通道延遲：5從存儲器檢索所存儲的讀數(shù): CALC: AVER： MIN? (305) CALC: AVER： MIN： TIME? CALC: AVER： MAN? (304) ROUTe: CHAN： DELAY AUTO ON, (102) 在102通道上允許自動通道延遲。讀取存儲器中305通道上的最小讀數(shù)；(305) 讀取存儲器中305通道上最小讀數(shù)的時間;讀取存儲器304通道上的最大讀數(shù)： CALC: AVER： MAN： TIME? (304)讀取存儲器中304通道上最大讀數(shù)的時間: CALC: AVER： AVER? (303) 讀取存儲器中303通道上的所有讀數(shù)的平均值; CA

19、LC: AVER： COUNT? (303) 讀取存儲器中303通道上的所有讀數(shù)的數(shù)目； CALC: AVER； PTPEAK? (302) 讀取存儲器中302通道上最大一最小值: DATA； LAST? (303)讀取存儲器中303通道上最后讀數(shù): CALC: AVER： CLEAR (301) 淸除存儲器中301通道上統(tǒng)計結(jié)果數(shù)據(jù)： DATA； POINTS?讀取存儲器中所有讀數(shù)總數(shù)； DATA； REMOVE? 12從存儲器中讀取并淸除最舊的12個讀數(shù)： SEN&DIG:DATA:BYTE? (302)讀取 302 端口 8 位字節(jié)(數(shù)字雖) SENS:DIG:DATA:VVORD? (

20、302)讀取 301. 302 兩個端口 16 位字節(jié)(數(shù)字雖：)6. 測量配置： CONF:TEMPRTD,854111,112) 對111、112通道配置為PM00溫度傳感器測量 CONF:CURR:DC AUTO,(121,122)對121、122通道配置為自動呈:程的直流電流測量 CONF:VOLT:DC AUTO,(311,312)對311、312通道配置為自動量程的直流電壓測呈 CONF:TEMPTC,J,(201, 202)對201、202通道配苣為J型熱電偶傳感器測量 CONF:TEMPTHER, 5000J109)對109通道配置為5K型熱敏電阻傳感器測量 CALC:SCAL

21、E:GAIN 1.9845,(101)設(shè)宜 101 通道的放大倍數(shù) CALC:SCALE:OFFSET -2.4251,(101) 設(shè)置 101 通道的偏移量7. 遠程接口配置:接口方式選擇 SYSTem:INTerface GPIBIRS232*RSTn8 其它出廠復(fù)位命令1.3 Agilent 82350B型高速GPIB接口卡DLL常用函數(shù) ViOpen Lib ”VISA32.DLL” Alias ”#131” (ByVai sesn As Long, ByVai desc As String, ByVaimode As Long, ByVai TimeOut As Long, Vi A

22、s Long) As Long打開板卡函數(shù) ViClose Lib ”VISA32.DLL” Alias H#132n (ByVai Vi As Long) As Long關(guān)閉板卡函數(shù) ViRead Lib ”VISA32.DLL? Alias H#256M (ByVai Vi As Long, ByVai buffer As String, ByVaicount As Long, retCount As Long) As Long讀取數(shù)據(jù)函數(shù) ViWrite Lib ”VISA32.DLL” Alias ”#257” (ByVai Vi As Long, ByVai buffer As String, ByVaicount As Long, retCount As Long) As Long寫數(shù)據(jù)函數(shù) ViOpcnDefaultRM Lib ”VISA32.DLL” Alias(sesn As Long) As Long 打開緩