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一种根据高安稳电源虚拟测验体系的设计方案

引言一般电源稳定度的测试有众多方法。在220kV场发射枪透射电子显微镜的研制过程中,其线圈恒流电源的稳定度要求甚高,特别是物镜线圈恒流电源,其线圈电流稳定度达到2ppm/min.这就迫切需要搭建一套可

导言 一般电源安稳度的测验有很多办法。在220 kV场发射枪透射电子显微镜的研发进程中,其线圈恒流电源的安稳度要求甚高,特别是物镜线圈恒流电源,其线圈电流安稳度到达2 ppm/min.这就迫切需要建立一套牢靠,便利和高效的电源安稳度测验体系来开展作业。现在,高安稳度测验体系常选用记载仪办法,但其操作不便利,精度不高。

依据项目作业需要,作者开发了实用化的依据Lab-VIEW 虚拟渠道的线圈电源高安稳度的在线自动测验体系。本文以物镜线圈电源电流安稳度测验为例,介绍该体系的组成,丈量原理及软件编程完结,并给出数据处理办法及丈量成果。

测验体系硬件组成及原理

1、体系组成

该测验体系组成结构如图1所示,线圈电源给线圈与采样电阻R 供给电流,8位半数字多用表收集采样电阻R 上的电压信号,电压数字化数据经GBIB 接口连线输入到核算机,核算机进行剖析处理并实时显现。

本体系数字多用表选用Agilent公司3458A 多用数字多用表。3458A直流电压档详细特性为:最高8.5 位(28位A/D)分辨率,最高灵敏度10 nV;0.6 ppm /24 h精度,8 ppm/年电压基准电压安稳度。线圈电源安稳度最高为物镜线圈电源,要求线圈电流安稳度为2 ppm/min,因而3458A数字多用表能够满足要求。

该体系的数据收集进程为:数字多用表3458A 具有规范的GPIB 接口,经过82357B 模块转换成规范的USB接口,这样就能够便利地与核算机衔接。

2、安稳度测验办法

依据国标《JB/T 9352-1999 ,透射电子显微镜实验办法》,线圈电源安稳度的界说为在必定时刻内采样电压改动量与该时刻电压平均值的比值。在上面的体系组成图中,采样电阻为十分安稳的金属膜电阻,且置于恒温油箱中,因而采样电阻的电压能够实在反映线圈电源的情况。

测验进程是:让线圈电源安稳作业一段时刻,接连记载采样电压,然后从中取出接连记载10 min 比较安稳的数据,以每1 min为一核算区间,10 min共10个区间,核算每个区间的取样电压改动量,然后求10个区间的电压改动量的算术平均值,详细可按式(1)核算线圈电源的分钟电压安稳度:

式中:Sa 为1 min电压安稳度;ΔVSV 为每分钟取样电压改动量的10次算术平均值;VSV 为取样电压的标称值。

体系的软件规划

本体系在虚拟仪器开发渠道LabVIEW 8.5 环境下开发,编写的程序完结的主要功用有:装备3458A 数字电压表,从电压表内读取数据,数据的实时图形显现,数据的文件存储等功用。该体系规划了将数据存储为。txt 文件格局,过后能够用软件Excel 进行相关处理。程序流程简图如图2所示。

规划的收集程序界面如图3 所示,当点击开端,设置每秒钟的采样点数与间隔时刻(积分时刻),点击开端存储文件后就开端收集数据显现并存储。能够依据即时波形图与全体波形图来得到丈量电压的信息。

1、装备3458A的程序规划

本体系中核算机与3458A 的通讯都运用LabVIEW的VISA函数来完结,有关特色如下:

VISA 是在所有LabVIEW 作业渠道上操控VXI、GPIB、RS 232 以及其他品种仪器的单接口程序库。选用了VISA 规范,就不考虑时刻及仪器I/O选择项,驱动软件相互之间能够通用。对3458A 进行长途操作包含三部分:读或改动GPIB地址、给万用表发指令、从万用表读数,为正常运用3458A的各项功用需对3458A进行各项必要的装备。

1.1、初始化3458A

首要装备GPIB 地址,一般3458A 出厂时预留的地址默以为22,能够将其地址设置为:GPIB0::22::

lNSTR;其次测验3458A 是否与核算机正常衔接,假如给3458A发指令“ID-”,仪器将会回来“HP3458A”,因而使用这一点就会很便利的知道3458A 是否正常与核算机衔接,其程序框图如图4所示。

1.2、预设置3458A状况

通电后3458A 首要处在power-on 状况,此状况下trigger arm,trigger,sample events事情都预设置为AUTO形式,这使得万用表处于不断的读数状况,所以在为万用表的丈量设置之前,必须先悬挂读数,使其不在读数状况。处理此问题的办法是presetting 万用表,即发送“PRESET NORM”或许“PRESET FAST”指令,其程序框图如图5所示。

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