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1.1 Ag

2、ilent34970A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=49至2.1kQ,a=0.000385（NID/IEC79a=0.000391的所有热电阻。热敏电阻：2.2kQ5kQ10k型。2 .仪器支持直流电压、直流电

3、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：1.0C,温度系数：0.03C。8 .热电阻测量基本准确度：0.06C,温度系数：0.003C。9 .热敏电阻测量基本准确度：0.08C,温度系数：0.003C。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%）。1

4、2 .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%）（10Hz20kHz时）。14 .交流电流测量基本准确度：0.1+0.04（读数的%+量程的%）（10Hz5kHz时）。15 .频率、周期测量基本准确度：0.01（读数的%）（40Hz300kHz时）。16 .具有系统状态、校准设置和数据存储等功能。17 2Agilent34970A数据采集仪的面板按钮功能与作用。1.Measure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

5、的单位（C、¥、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. Mx+B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.,、Alarm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；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.*Alarmout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“

6、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. *1interval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.Advanced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、7. ,1Utility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.View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;读取所显示继电器的开关次数（继电器维护特性）9.St0/Rcl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、

8、关机状态、出厂复位状态或预置状态。10.Mon监视所选的通道。11.运行扫描并将读数存储在存储器中:12.1Read读取数据。13.Write编辑数据数据。14.选择通道、参数。15.CD选择槽数、查看多个数据16.Open打开多路转换器上的所定的通道（即断开通道）17. ?1Close<a关闭多路转换器上的所定的通道（即闭合通道）2 .实验内容：分另将1个J型热电偶、1个Pt100（“=0.000385型热电阻、1个5k型热敏电阻、1个直流电压（0.21.5V）、1个直流电流（10100mA）接到Agilent34901A测量模块（如图3所示）的01、02、03、05、21通道中，并分

9、别对它们进行通道配置，最后采样扫描、读取数据。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：图4模块接线图3.2将Agilent34901A测量模块插入1#槽）。如图5所示：Agilent34970A数据采集仪背部的最上面的槽中（即3. 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QD和卷）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MeasureJ键，再通过旋转旋扭，直到显示屏出现TEMPERATURE（温度）。3 .再按MeasureJ键（表示确定并继续设置），

10、再通过旋转卷）旋扭，直到显示屏出现THERMOCOUPLE（热电偶）。按键（表示确定并继续设置），再通过旋转旋扭，直到显示T/C（J型热电偶，并带冷端补偿）。键（表示确定并继续设置），再通过旋转）旋扭，直到显示屏（度量单位为摄氏度）。键（表示确定并继续设置），再通过旋转卷旋扭，直到显示0.1C（显示精度0.1C）。按键，即可完成设置并退出。f14 再Measure屏出现JTYPE5 .再按Measure出现UNITSC6 .再按Measure屏出现DISPLAY广.7 .再MeasureSfi其余各通道配置类似上述操作，具体步骤略。8 .4配置各通道后，按（Scan，按钮开始扫描。3.5按Vi

11、ewJ按钮，再通过旋转够旋扭，直到显示屏出现READINGS（读数）。rView3.6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QD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。实验二：Agilent34970A数据采集仪远程操作实验、实验目的1 .了解Agilent34970A数据采集仪的远程接口的功能。2

12、,了解GPIB总线的结构和工作原理3 .学习Agilent34901A远程程控指令一SCPI语言和程控控制的基本操作方法。4 .学习VB6.0开发软彳控制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1.1 Agilent34970A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

13、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ASCn码字符串方式传送，传送速度一般可达250500KB/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

14、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，一般接口系统是点对一点”传送，而GPIB接口则是点对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所示图6

15、82350B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。1.2 Agilent34970A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

16、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进彳T2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:RE

17、ADing:TIMEON返回的数据中应包括采样时间信息；FORNat:READing:TEME:TYPEABS|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秒的通道延迟;ROUTe:CHAN:DELAYAUTOON,(102)在102通道上允许自动通道延迟。5.从存储器检索所存储的读数： CALC:AVER:MIN?(305)读取存储器中305通道上的最小读数； CALC:AVER:MIN:TIME?(305)读取存储器中305通道上最小

18、读数的时间； CALC:AVER:MAN?(304)读取存储器304通道上的最大读数；CALC:AVER:MAN:TIME?(304)读取存储器中304通道上最大读数的时间;CALC:AVER:AVER?(303)读取存储器中303通道上的所有读数的平均值；CALC:AVER:COUNT?(303)读取存储器中303通道上的所有读数的数目；CALC:AVER:PTPEAK?(302)读取存储器中302通道上最大一最小值；DATA;LAST?(303)读取存储器中303通道上最后读数；CALC:AVER:CLEAR（301）清除存储器中301通道上统计结果数据；DATA;POINTS?读取存储器

19、中所有读数总数；DATA;REMOVE?12从存储器中读取并清除最旧的12个读数；SENS:DIG:DATA:BYTE?（302）读取302端口8位字节（数字量）SENS:DIG:DATA:WORD?（302）读取301、302两个端口16位字节（数字量）6.测量配置：CONF:TEMPRTD,85,(111,112)CONF:CURR:DCAUTO,(121,122)CONF:VOLT:DCAUTO,(311,312)CONF:TEMPTC,J,(201,202)CONF:TEMPTHER,5000,(109)对111、112通道配置为Pt100温度传感器测量对121、122通道配置为自动量

20、程的直流电流测量对311、312通道配置为自动量程的直流电压测量CALC:SCALE:GAIN1.9845,(101)CALC:SCALE:OFFSET-2.4251,(101)设置101通道的放大倍数设置101通道的偏移量对201、202通道配置为J型热电偶传感器测量对109通道配置为5K型热敏电阻传感器测量7 .远程接口配置：SYSTem:INTerfaceGPIB|RS232接口方式选择8 .其它*RST"出厂复位命令1.3Agilent82350B型高速GPIB接口卡DLL常用函数 ViOpenLib"VISA32.DLL"Alias"#131&

21、quot;(ByValsesnAsLong,ByValdescAsString,ByValmodeAsLong,ByValTimeOutAsLong,ViAsLong)AsLong打开板卡函数 ViCloseLib"VISA32.DLL"Alias"#132"(ByValViAsLong)AsLong关闭板卡函数 ViReadLib"VISA32.DLL"Alias"#256"(ByValViAsLong,ByValbufferAsString,ByValcountAsLong,retCountAsLong)AsLong读取数据函数 ViWriteLib"VISA32.DLL"Alias"#257"(ByValViA