摘要：通过测试系统控制示波器的方式，可以实现多种类型器件的测试。单一的测试系统需要配备足够多的资源才能实现，而大多数国产测试设备，甚至国外的一些测试系统即使配有相应的资源，由于存在诸多条件限制，根本无法实现或达到理想的测试结果。
关键词：测试系统；控制示波器；模拟信号；测试方法
对于类似VCO类型的电路，具有较宽正负工作电源电压范围、输出信号幅度较大、测试精度要求高等技术指标特点，要实现参数的精确测试有一定的难度，如果采用TR6800测试系统通过GPIB接口控制示波器就可实现对上述指标的测试，实现起来较为容易，且成本低，既适用于产品验证分析，也适用于生产测试。本文主要以一款VCO集成电路为例来介绍其实现方法。
1测试原理
本例所选取的这款 VCO 器件的测试，该类型器件的工作原理比较简单，只要提供一定的电源工作电压和输入管脚的控制电平，就可以让器件处于正常工作状态。TR6800测试系统所配备的PVC和OVC资源就可以轻松实现，而重点所要关注的是将示波器显示的波形数据通过GPIB接口线进行采集，然后通过测试系统处理后进行输出显示，再进行判断，从而实现自动测试的目的。
2实现测试的方法
2.1硬件和软件资源配备
TR6800测试系统要实现对示波器的自动控制，必须具备GPIB接口卡。本文采用的是NI公司生产的PCIGPIB接口卡，与其相对应的是NIGPIB-488.2V1.70驱动软件，当然还要配备一台具有GPIB接口的TDS1012型示波器。
1）基于远程桌面的控制方式
采用这种方式来进行示波器的远程控制，这种应用只需要简单访问示波器或远程的显示监控，比较简便。实际上就是把示波器的控制界面移到整体远程控制计算机上，直接在远程控制计算机上用示波器界面设置参数和测量。常用的两种方式是：一种是利用Windows的远程桌面功能进行远程控制，在这种方式下，由于Windows的远程桌面刷新率不高，显示的示波器采集的波形实时性较差，示波器采集的信号显示可能会出现一些延时或波形刷新迟滞；另一种是基于第三方远程访问软件，如TeamViewer等，通过实际应用发现，采用基于远程访问软件的方式，可以满足一定波形显示的实时性要求。
基于远程桌面的控制方式的工作流程是：在示波器和远程控制计算机上分别调用Windows的远程桌面或安装第三方远程访问软件，直接通过远程桌面或远程访问软件调用示波器桌面进行监控。
2）基于专用控制软件的控制方式
采用软件开发工具，如VC、VB、LabVIEW等开发软件，编写专门的应用软件，调用示波器开发厂家提供的动态链接库，深入接口编程。通过编程语句直接设置示波器参数，如通道、采样率、时基、触发类型、记录长度、电压幅度等参数，以及相应测量参数。这种应用可以适应复杂的或需要完全的自动控制，并且示波器的参数设置和控制软件可以和其他专门编写的软件嵌入在一体，形成一个统一的专用软件，完成大系统、复杂的测控系统。这种控制可以实现真正意义上对示波器的远程传输和控制。
2.2通信连接确认
具备2.1所描述的硬件和软件资源后，测试系统与示波器之间的通信只需要一根GPIB的连接线就能实现。为了确认两者之间能够正常通信，保证后续的正常调试，所以需要先进行测试系统主机与外围仪器通信连接状态确认。这只需要简单的3个步骤即可，分别如下所示。
步骤一：打开Measurement&Automation软件，选择设备和接口；
步骤二：点击左上角绿色的设备和接口中的GPIB（PCI-GPIB）；
步骤三：在下面的属性框中会显示与测试系统主机已连接的仪器名称，表示所用仪器可以与测试系统主机进行正常通信。如果测试系统主机与仪器之间的连接断开，在属性框中则没有显示内容。
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2.3测试软件编写
对于在测试系统软件中一些能够让器件正常工
作的资源分配、电压设置等语句在这就不作介绍，只要按照集成电路测试方法，首先对GPIB控制示波器的地址以及一些变量等进行定义；
对示波器的控制语句进行如下编写：
iN5767=Gpib_Init（iN5767Addr）；
Gpib_Write（iN5767，“*IDN?”）；
Gpib_Read（iN5767，ReadMsg，255，&iReadCount）；DebugOut（ReadMsg）；
Delay（0.1）；
iTDS1012=Gpib_Init（iTDS1012Addr）；
Gpib_Write（iTDS1012，“*IDN?”）；
Gpib_Read（iTDS1012，ReadMsg，255，&iRead Count）；
DebugOut（ReadMsg）；
对示波器进行复位和状态开启等语句需要进行
如下编写：
Delay（0.01）；
Gpib_Write（iN5767，“*RST”）；
Delay（0.01）；
Gpib_Write（iN5767，“SOUR：CURR：IMM：AMPL 5.0”）；
Delay（0.02）；
Gpib_Write（iN5767，“VOLT：IMM：AMPL12.0”）；
Delay（0.05）；
Gpib_Write（iN5767，“OUTP：STATON”）；
Delay（0.1）；
Gpib_Write（iTDS1012，“：ACQ：STATEON”）；
Delay（0.01）；
对于所要关心的输出信号进行采样，需要对其连接到示波器的通道号进行如下选择：
Gpib_Write（iTDS1012，“：SELECT：CH1ON”）；
Delay（0.01）；
Gpib_Write（iTDS1012，“：MEASU：IMM：SOUCH1”）；
Delay（0.01）；
根据信号输出的幅度大小设置示波器电压显示的scale；
根据信号输出的频率设置示波器周期显示的scale；
设置所要采集的信号数据类型进行如下设置，其中PK2PK为选择采集信号的峰-峰值，并将其赋给ReadVpp变量；
实现对输出信号的频率进行采集需要进行下面的语句设置，并将其赋给ReadFreq变量；
在数据采集完成后，为了不影响后续的其他控制操作，需要将示波器的开启状态进行关断；
从GPIB接口采集来的数据一般是字符型的，需要对其进行转换，如下面的语句分别将转换后的数值赋给相应的电压和频率变量，以供测试系统软件进行处理，以达到对数据结果进行比较判断、从而实现自动测试的目的。
2.4注意事项
通过GPIB接口对示波器进行控制，需要给予一定的响应时间，以免出现不能正确控制示波器的现象，或采集数据不稳定的情况。为了从示波器中获取更稳定的数据，可以在程序中增加耦合方式、偏置、带宽等条件设置。大部分的模拟或数模混合器件，需要测试的参数类型多样，为了既要达到测试的稳定性，又可以缩短测试时间，提高测试效率，将相同类型的控制操作放在一起，尽量减少对示波器配置的重复操作。
结束语
采用本文介绍的测试方法，除了可以实现简单的模拟信号测试外，如果外加其他的仪器仪表，如频谱仪、信号源或更高端的示波器等，可以实现更复杂器件的测试。除了所介绍的峰-峰值、频率测试之外，其他较为常见的参数项，如上升/下降时间、脉宽、偏置、延迟等都可以实现测试，且只需在测量类型中进行更换即可，方便直观，远比一些高端的模拟测试系统使用更为灵活便捷。
参考文献：
［1］张法权。数字存储示波器的远程控制方法［J］。郑州轻工业学院学报，2008，23（5）
［2］杨德猛。数字存储示波器远程控制技术研究［J］。中国科技信息，2009（15）：161—162
论文作者:张三爱
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第16期
论文发表时间:2018/9/11
标签：示波器论文; 测试论文; 系统论文; 软件论文; 信号论文; 方式论文; 远程控制论文; 《建筑模拟》2018年第16期论文;