Agilent34970A数据采集仪数据采集实验指导书

1数据采集系统实验指导书杭州电子科技大学自动化学院二OO三年六月2实验一：Agilent34970A数据采集仪基本操作实验一、实验目的1．了解Agilent34970A数据采集仪的基本结构和功能。2．了解Agilent34901A测量模块的基本功能和工作原理。3．学习Agilent34970A数据采集仪使用面板进行数据采集的方法。二、实验要求1．根据Agilent34970A数据采集仪用户手册，掌握各开关、按钮的功能与作用。2．通过Agilent34901A测量模块，分别对J型热电偶、Pt100、502AT热敏电组、直流电压、直流电流进行测量。三、实验内容与步骤1．实验准备1.1Agilent34970A数据采集仪的基本功能与性能。Agilent34970A数据采集仪是一种精度为6位半的带通讯接口和程序控制的多功能数据采集装置，外形结构如图1、图2所示：图1Agilent34970A数据采集仪外形图2Agilent34970A数据采集仪后背板3其性能指标和功能如下：1．仪器支持热电偶、热电阻和热敏电阻的直接测量，具体包括如下类型：热电偶：B、E、J、K、N、R|T型，并可进行外部或固定参考温度冷端补偿。热电阻：R0=49Ω至2.1kΩ,α=0.000385(NID/IEC751)或α=0.000391的所有热电阻。热敏电阻：2.2kΩ、5kΩ、10kΩ型。2．仪器支持直流电压、直流电流、交流电压、交流电流、二线电阻、四线电阻、频率、周期等11种信号的测量。3．可对测量信号进行增益和偏移(Mx+B)的设置。4．具有数字量输入/输出、定时和计数功能。5．能进行度量单位、量程、分辨率和积分周期的自由设置。6．具有报警设置和输出功能。7．热电偶测量基本准确度：1.0℃，温度系数：0.03℃。8．热电阻测量基本准确度：0.06℃，温度系数：0.003℃。9．热敏电阻测量基本准确度：0.08℃，温度系数：0.003℃。10．直流电压测量基本准确度：0.002+0.005(读数的℅+量程的℅)。11．直流电流测量基本准确度：0.08+0.01(读数的℅+量程的℅)。12．电阻测量基本准确度：0.008+0.001(读数的℅+量程的℅)。13．交流电压测量基本准确度：0.05+0.04(读数的℅+量程的℅)（10Hz～20kHz时）。14．交流电流测量基本准确度：0.1+0.04(读数的℅+量程的℅)（10Hz～5kHz时）。15．频率、周期测量基本准确度：0.01(读数的℅)（40Hz～300kHz时）。16．具有系统状态、校准设置和数据存储等功能。1.2Agilent34970A数据采集仪的面板按钮功能与作用。1．在所显示的通道上配置测量参数：●在显示的通道上选择测量功能（直流电压、电阻等）；●选择温度测量的传感器类型；●选择温度测量的单位（℃、℉、K）；●选择测量量程或自动量程设置；●选择测量量程分辨率；●将测量配置复制和粘贴到其它通道。2．为所显示的通道配置定标参数：●为所显示的通道设置增益（“M”）和偏移（“B”）值；●进行零测量并将它作为偏移量存储；●为所显示的通道指定自定义标记（RPM、PSI等）；3．在所显示的通道上配置报警：●选择四个报警之一来报告所显示的通道上的报警条件；MeasureMx+BAlarm4●为所显示的通道配置上限、下限或两者；●配置将启动报警的位模式（只适于数字输入）4．配置四个报警输出的硬件线路：●清除四个报警输出线路的状态；●为四个报警输出线路选择“Latch（锁存）”或“Track（跟踪）；”模式；●为四个报警输出线路选择斜率（上升沿或下降沿）。5．配置控制扫描间隔的事件或动作：●选择扫描间隔方式（间隔、手动、外部或报警）；●选择扫描计数。6．在所显示的通道上配置高级测量特性：●在所显示的通道上配置测量的积分时间；●设置扫描时的通道至通道延时；●允许/禁止热电偶检查功能（只适于T/C测量）；●选择参考结来源（只适于T/C测量）；●允许/禁止偏移补偿（只适于电阻测量）；●为数字操作选择二进制或十进制方式（只适于数字输入/输出）●配制计数器复位模式（只适于计数器）；●为计数器操作选择所检测的沿（上升或下降）。7．配置系统相关的仪器参数：●设置实时系统时钟和日历；●查询主机和所安装模块的固件版本；●选择仪器的开机配置（上一个或出厂复位值）；●允许/禁止内部数字万用表；●加密/解密仪器以便校准。8．查看读数、报警和错误：●从存储器中查看最后100个扫描读数（最后、最小、最大和平均）；●查看报警队列中的前20个报警（出现报警的读数和时间）；●选择仪器的开机配置（上一个或出厂复位值）；●查看错误队列中的10个错误；AlarmoutintervalAdvancedUtilityView5●读取所显示继电器的开关次数（继电器维护特性）。9．存储和调用仪器状态：●在非易失性存储器中存储5种仪器状态；●为每个存储位置指定一个名称；●调用所存储的状态、关机状态、出厂复位状态或预置状态。10．监视所选的通道。11．运行扫描并将读数存储在存储器中：12．读取数据。13．编辑数据数据。14．选择通道、参数。15．选择槽数、查看多个数据16．打开多路转换器上的所定的通道（即断开通道）。17．关闭多路转换器上的所定的通道（即闭合通道）。St0/RclMonScanReadWriteOpenClose62．实验内容：分别将1个J型热电偶、1个Pt100（α=0.000385）型热电阻、1个5kΩ型热敏电阻、1个直流电压（0.2～1.5V）、1个直流电流（10～100mA）接到Agilent34901A测量模块（如图3所示）的01、02、03、05、21通道中，并分别对它们进行通道配置，最后采样扫描、读取数据。图3Agilent34901A测量模块3．实验步骤：3．1按实验内容的要求将上述传感器和信号引线接到规定通道的接线端，并拧紧固定。具体方法如图4所示：a．用一字螺丝刀拧开盖板螺丝。b．将引线接到规定通道的接线端。c．将引线沿槽绕出到出孔处。d．重新盖好盖板并拧紧螺丝。图4模块接线图3．2将Agilent34901A测量模块插入Agilent34970A数据采集仪背部的最上面的槽中（即1#槽）。如图5所示：图4模块安装图73．3打开电源开关按钮，设置各通道配置：（以J型热电偶配置为例）1．用和按钮、旋扭选择101通道（在显示屏的CHANNEL框中显示出该通道为止）；2．按键，再通过旋转旋扭，直到显示屏出现TEMPERATURE（温度）。3．再按键（表示确定并继续设置），再通过旋转旋扭，直到显示屏出现THERMOCOUPLE（热电偶）。４．再按键（表示确定并继续设置），再通过旋转旋扭，直到显示屏出现JTYPET/C（J型热电偶，并带冷端补偿）。5．再按键（表示确定并继续设置），再通过旋转旋扭，直到显示屏出现UNITS℃(度量单位为摄氏度）。６．再按键（表示确定并继续设置），再通过旋转旋扭，直到显示屏出现DISPLAY０.1℃(显示精度０.1℃）。７．再按键，即可完成设置并退出。其余各通道配置类似上述操作，具体步骤略。3．４配置各通道后，按按钮开始扫描。3．5按按钮，再通过旋转旋扭，直到显示屏出现READINGS(读数）。3．6按按钮（表示确定），即可在显示屏上看到刚才扫描得到的读数，通过旋转旋扭，可以看到各通道的数据。此外，还可以通过按钮查看该各通道的最后值、最小值、最大值、平均值等数据。3．6将各温度和直流信号的大小，重新采样并观测数据的变化情况。四、实验报告1．总结Agilent34970A数据采集仪基本功能，并分析与A/D采集卡的区别2．写出Pt100热电阻和直流电流通道配置的步骤。MeasureMeasureMeasureMeasureMeasureScanMeasureViewView8实验二：Agilent34970A数据采集仪远程操作实验一、实验目的1．了解Agilent34970A数据采集仪的远程接口的功能。2．了解GPIB总线的结构和工作原理3．学习Agilent34901A远程程控指令—SCPI语言和程控控制的基本操作方法。4．学习VB6.0开发软件控制Agilent34970A数据采集仪的编程方法二、实验要求1．掌握仪器远程接口的面板设置方法。2．采用VB6.0开发软件进行编程，实现对Agilent34970A数据采集仪进行远程通道配置、数据采集、显示等功能。三、实验内容与步骤1．实验准备1.1Agilent34970A数据采集仪的远程接口的基本情况Agilent34970A数据采集仪带有RS-232C和GPIB两种通讯接口，在高精度测量的场合，采用GPIB接口进行通讯时，不但数据通讯质量高、性能稳定，而且传送数据的速度高（大约是RS-232C的10倍）。GPIB是一个数字化的24脚并行总线，它包括8条数据线、5条控制信号线、3条挂钩线、7条地线、1条屏蔽线，使用8位并行、字节串行的双向挂钩和双向异步通讯方式。由于GPIB的数据单位是字节(8位)，数据一般以ASCⅡ码字符串方式传送，传送速度一般可达250~500KB/S，最高可达1MB/S。GPIB的一个重要特点是联接方式为总线式联接，仪器直接并联在总线上，一个接口可连接14个GPIB接口的仪器，它们相互之间可以直接进行通讯。GPIB有一个控者(PC机)来控制总线，在总线上传送仪器命令和数据，控者寻址一个讲者、一个或者多个听者，数据串在总线上从讲者向听者传送。将GPIB接口和一般接口系统的结构进行对比，一般接口系统是“一点对一点”传送，而GPIB接口则是“一点对Ｎ点”传送，由于其传送速率高、系统扩展方便等优点使计算机和仪器之间的关系更为紧密，就象一座桥梁，连接着仪器工业和计算机工业，改变了以往仪器手工操作、单台使用的传统应用方法。不过标准PC机和工控机中均不带GPIB接口，因此，要通过GPIB接口实现对Agilent34970A数据采集仪的远程控制，必须在PC机中安装一块GPIB接口卡并用一根GIPB电缆与数据采集仪的GPIB接口进行连接，本实验台中的GPIB接口卡和电缆由Agilent公司提供，如图6、图7所示9图682350B型高速GPIB接口卡图7GPIB连接电缆其远程控制的工作原理是：插有GPIB接口卡的工控机作为系统的控者，通过调用Agilent公司提供的VISA32.DLL动态链接库，打开Agilent34970A的地址端口，并向Agilent34970A发送SCPI程控标准命令，对Agilent34970A各测量通道有关参数进行设置，然后启动扫描，并接收Agilent34970A发送的数据。1.2Agilent34970A数据采集仪所使用的常用SCPI程控标准命令1．从远程接口建立扫描表：●MEASure?开始扫描，并直接将读数发送到仪器的输出缓冲区，但不在存储器存储读数；同时将重新定义扫描表，自动将扫描间隔设为“立即”（即0秒），将扫描次数设为1次。●CONFiguer重新配置通道参数；●ROUTe:SCAN(@101,102……)；发送通道扫描命令●INITiate开始扫描，并在存储器中存储读数；●ABORt停止扫描。●ROUTE:SCAN:SIZE?返回扫描通道数2．扫描间隔：●TRIG：SOURCETIMER选择间隔定时器配置；●TRIG：TIMER5将扫描间隔设置为5秒；●TRIG：COUNT进行2次扫描采样。3．读数格式：●FORNat：READing:ALARmON返回的数据中应包括报警信息；●FORNat：READing:CHANnelON返回的数据中应包括通道信息；●FORNat：READing:TIMEON返回的数据中应包括采样时间信息；●FORNat：READing:TEME：TYPE{ABS|REL}返回的数据中的时间信息选择绝对或相对时间；●FORNat：READing:UNITON返回的数据中应包括度量单位信息；4．通道延迟：●ROUTe:CHAN：DELAY2，(@101)在101通道上增加2秒的通道