1、自动测试及接口技术实验指导书适用专业: 测控等 课程代码: 6001419 总学时: 40 总学分: 2.5 编写单位: 电气信息学院 编 写 人: 杨 帆 审 核 人: 审 批 人: 批准时间: 年 月 日实验一 电路板幅频特性的手动测试 .4实验二 连接、开发示波器和信号源为可程控仪器 .6实验三、 构建基于 LabWindows/CVI 软件以及USB、LAN 、GPIB 接口的自动测试系统 .13实验一 电路板幅频特性的手动测试一、实验目的和任务1. 了解如何测试一个电路的幅频特性。2. 学习使用安捷伦（Agilent）示波器和信号源3. 用信号源和示波器手动测试一个电路的幅频特性。二
2、、实验原理滤波器电路是一种用于消除干扰杂讯的电路。对特定频带或该频带以外的频率范围的信号进行有效消除。其功能就是得到一个频带范围内的信号，或者消除一个频带范围内的信号。三、实验设备Agilent DSO-X 2012A 示波器，Agilent 33521 信号源 四、实验步骤1连接幅频特性测试系统。(1) 给被测带通、带阻电路板供电。(2) 打开信号源，选择正弦波输出，并且将信号源连接到被测电路板的输入端如图 1.1 所示。(3) 将示波器的探头连接到被测电路板的输出端如图 1.1 所示。信号源 被测电路 示波器激励 输出图 1.1 幅频特性测试原理图2被测电路板幅频特性的测绘。 (1) 将被
3、测电路板选择为低通滤波器模式，并用跳线选择频率为 100Hz。按表 1-1 调节信号源的输出，并记录下结果信号源频率（Hz ） 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95输出幅值（Vpp）信号源频率 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145（Hz ）输出幅值（Vpp）注：信号源输入信号为正弦信号，其峰峰值（Vpp）为 1V 表 1-1 低通滤波器幅频特性测量(2) 将被测电路板选择为高通滤波器模式，并用跳线选择频率为 10KHz。按表1-2 调节信号源的输出，并记录下结果。信号源频率（KHz） 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5
4、 8.0 8.5 9.0 9.5输出幅值（Vpp）信号源频率（KHz） 10 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5输出幅值（Vpp）注：信号源输入信号为正弦信号，其峰峰值（Vpp）为 1V 表 1-2 高通滤波器幅频特性测量(3) 将被测电路板选择为带通滤波器模式，并用跳线选择频率为 1KHz。按表 1-3 调节信号源的输出，并记录下结果。信号源频率（Hz ） 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000输出幅值（Vpp）信号源频率（Hz ） 1100 1200 1300 1400 1500 1600 17
5、00 1800 1900 2000输出幅值（Vpp）注：信号源输入信号为正弦信号，其峰峰值（Vpp）为 1V 表 1-3 带通滤波器幅频特性测量五、实验结果与分析1根据测得的数据描点绘出被测电路板的幅频特性曲线。2. 根据测试过程和测绘出的幅频特性曲线，体会测试一个电路板的幅频特性曲线需要花费多长时间，测试的精度如何。实验二 连接、开发示波器和信号源为可程控仪器一、 实验目的和任务1. 学习使用 LabWindows/CVI 软件设计仪器面板。2. 学习使用 LabWindows/CVI 调用 VISA 接口函数，驱动USB、LAN 、GPIB 接口连接 示波器和信号源3. 学习使用 LabW
6、indows/CVI 通过 SCPI 命令控制示波器和信号源。二、 实验原理在 PC 机上设计基于 LabWindows/CVI 软件的仪器面板，并通过对 VISA 函数的调用，将 PC 机与信号源或示波器通过 USB、LAN 或 GPIB 总线连接起来。再由 LabWindows/CVI 软件利用 SCPI 命令操作和控制示波器或信号源。三、 实验仪器设备Agilent DSO-X 2012A 示波器，Agilent 33521 信号源， PC 机四、 实验步骤1设计基于 LabWindows/CVI 软件的仪器面板。(1) 启动 LabWindows/CVI，建立一个工程文件*.prj 文
7、件。(2) 点击 File New User Interface 创建一个用户界面*.uir 文件。(3) 选择 Create 选择相应的控件，在面板文件中添加控件。(4) 选择 Code Generate All Code 生成源代码文件(5) 在源代码中添加相应的函数完成对面板的控制。2在 LabWindows/CVI 软件程序中调用 VISA 接口函数，通过 USB、LAN 或GPIB 总线连接仪器。(1) 通过 VISA 函数查找 USB 总线上的地址资源：/ 初始化并定位 VISA 系统viOpenDefaultRM(/ 查找 USB 总线资源viFindRsrc (defaultR
8、M, “USB?*INSTR“, / 把找到的资源放入“仪器资源框” 0 位置 InsertListItem(mainPanel,MAIN_PANEL_InstrumentResource,-1,instrDescriptor,0);/ 查找下一个仪器viFindNext (findList, instrDescriptor);/把找到的资源放入“仪器资源框” 1 位置InsertListItem(mainPanel,MAIN_PANEL_InstrumentResource,-1,instrDescriptor,1);/ 关闭 VISA 系统viClose(defaultRM);(2) 通过
9、 VISA 函数查找 LAN 总线上的地址资源：将(1)中的函数：/ 查找 USB 总线资源viFindRsrc (defaultRM, “USB?*INSTR“, 替换为：/ 查找 LAN 总线资源viFindRsrc (defaultRM, “TCPIP?*INSTR“, (3) 通过 VISA 函数查找 GPIB 总线上的地址资源：将(1)中的函数：/ 查找 USB 总线资源viFindRsrc (defaultRM, “USB?*INSTR“, 替换为：/ 查找 GPIB 总线资源viFindRsrc (defaultRM, “GPIB?*INSTR“, (4) 在仪器面板文件上添加总
10、线选择下拉菜单控件、总线资源表单控件和仪器连接按键控件，将查找到的资源与仪器面板连接如下图所示：通过函数：/ 获取仪器资源控件中选中仪器的序号GetCtrlIndex (mainPanel, MAIN_PANEL_InstrumentResource, / 获取仪器资源控件中选中仪器的地址GetLabelFromIndex (mainPanel, MAIN_PANEL_InstrumentResource, index, address);/连接获取地址的仪器 int res = InsCon(若 res = 0 则连接失败，否则连接成功。3. 仪器面板上的控件通过 SCPI 命令，通过数字总
11、线设置、控制仪器。(1) 在仪器面板文件上添加按键控件和旋钮控件如下图所示：(2) 在控件的回调函数中，添加 SCPI 命令，通过总线操作仪器，举例如下：int CVICALLBACK Run_Stop (int mainPanel, int control, int event,void *callbackData, int eventData1, int eventData2)switch (event)case EVENT_COMMIT:if(TRUE=m_oscflag) if(0=threadflag)if(TRUE = m_runflag)int res=RunStop(m_osc
12、_vi, STOP);if(0=res)MessageBox(NULL,TEXT(“命令执行失败“),TEXT(“对不起“),MB_OK);return -1;m_runflag = FALSE;SetCtrlAttribute (mainPanel,MAIN_PANEL_Run_Stop, ATTR_LABEL_TEXT,“Run“);/将连接/断开仪器连接按钮的文本改为连接 elseint res=RunStop(m_osc_vi, RUN);if(0=res)MessageBox(NULL,TEXT(“命令执行失败“),TEXT(“对不起“),MB_OK);return -1;m_run
13、flag=TRUE;SetCtrlAttribute (mainPanel,MAIN_PANEL_Run_Stop, ATTR_LABEL_TEXT,“Stop“);/将连接/断开仪器连接按钮的文本改为连接else MessageBox(NULL,“测试正在进行中，无法进行此操作“,“对不起“,MB_OK);return -1;elseMessageBox(NULL,TEXT(“示波器未连接“),TEXT(“对不起“),MB_OK);return -1;break;return 0;该程序是 LabWindows/CVI 面板上的按键控件通过总线接口，对示波器上的“采集/停止”切换按键的操作程
14、序。其中函数：RunStop(m_osc_vi, STOP); 为示波器停止采集功能RunStop(m_osc_vi, RUN); 为示波器运行采集功能其函数定义如下：nt RunStop(ViSession vi, unsigned int mode)ViStatus viStatus; char Run_Stop50;if(RUN=mode)wsprintf(Run_Stop,“:RUNn“); /构造开始采集 SCPI 命令viStatus=viPrintf(vi, Run_Stop);else if(STOP=mode)wsprintf(Run_Stop,“:STOPn“); /构造停
15、止采集 SCPI 命令viStatus=viPrintf(vi, Run_Stop);else if(SING=mode)wsprintf(Run_Stop,“:SINGn“); /构造单次采集 SCPI 命令viStatus=viPrintf(vi, Run_Stop); if(VI_SUCCESS!=viStatus)return 0;return 1;其中： :STOPn 为停止采集的 SCPI 命令，:RUNn 为运行采集的 SCPI 命令。Wsprintf()；函数为码制的转换，将 ASCII 码转换成 SCPI 命令对应的代码。viPrintf()；函数为 SCPI 命令通过 VI
16、SA 函数，通过总线接口发送到仪器。五、实验结果与分析1可程控仪器的上位机仪器面板是否设计成功？2. 是否能够通过上位机仪器面板连接 USB、GPIB、LAN 等总线？3 上位机是否能通过 SCPI 命令控制、操作仪器？实验三、 构建基于 LabWindows/CVI 软件以及 USB、LAN 、GPIB 接口的自动测试系统一、实验目的和任务1. 掌握自动测试软件的编制方法。2. 学习幅频特性自动测试系统的组建方式。3 学习使用自动测试系统进行测试。二、实验原理将 PC 机、示波器、信号源连接在 USB、LAN 或者 GPIB 总线上，利用 PC机作为控制机，分别控制示波器和信号源，让信号源以
17、规定的时间间隔，规定的峰峰值，以及规定的频率步进值产生相应的扫频信号。将该信号接入滤波电路。PC 机操作示波器在滤波电路的输出端，采集输出信号的峰峰值，并将电压值读回到 PC 机，以 Excel 表格的形式存储下来。三、实验设备Agilent DSO-X 2012A 示波器，Agilent 33521 信号源， PC 机四、实验步骤(1) 连接自动测试系统的硬件电路。用 USB 或 LAN 或 GPIB 总线将 PC 机、示波器、信号源连在一起。将信号源的信号输出端，连接在被测滤波电路的输入口上。将示波器的信号采集端口连接在被测滤波电路的输出口上。(2) 在实验二构造的可程控仪器的基础上加入自动测试部分的控件，并在源代码文件中添加相应的函数。在 LabWindows/CVI 软件仪器面板文件上添加按键控件如图 3.1 所示：随后根据添加的控件，在源代码文件中相应回调函数的位置添加相应的命令函数，并最终完成自动测试软件的编制。图 3.1 自动测试系统要添加的控件(3) 用连接好的自动测试系统，对滤波器电路进行幅频特性的自动测绘，如图 3.2 所示：图 3.2 自动测试系统测试图五、实验结果与分析1自动测试系统测试电路幅频特性的测试速度与手动测试比较。2自动测试系统测试电路幅频特性的测试精度与手动测试比较。
