測試設(shè)備結(jié)構(gòu)有四種主要類型:
1、獨(dú)立儀器。最精度最靈敏的獨(dú)立儀器是臺式儀器。它們是傳統(tǒng)的儀器加上許多新的改進(jìn)的性能,例如圖形顯示、按鍵選擇功能、菜單編程等。帶自備電源的可攜帶式數(shù)字多用表供現(xiàn)場測量,但一般來說,它沒有臺式儀器那樣的性能、靈敏度和精度。
2、計(jì)算機(jī)連接的儀器。它是獨(dú)立儀器的一個(gè)子集。當(dāng)測量的數(shù)最貨類型超過獨(dú)立儀器所能承受的能力時(shí),需要一個(gè)終端顯示器或者希望有靈活的軟件控制時(shí),就使用這類儀器。很多儀器提供獨(dú)立工作能力,也提供計(jì)算機(jī)控制模式,供復(fù)雜的測式和測量系統(tǒng)使用。將儀器與PC控制器連接起來的外部數(shù)據(jù)通信總線可以使用若干種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中的一種。
3、分布式儀器。當(dāng)前由一些生產(chǎn)廠商提供。這類測試系統(tǒng)包含一些獨(dú)立儀器,通過通信網(wǎng)絡(luò)將它們連在一起。這種結(jié)構(gòu)由一些小型化儀器組成,原則上可以放在廠區(qū)中的任何地方,通過通信網(wǎng)絡(luò)將完全處理后的信號傳送給計(jì)算機(jī)。很多儀器做到實(shí)驗(yàn)室測量等級的要求。因?yàn)樗鼈兾挥跍y試信號附近,電纜感應(yīng)噪聲減到最小,因而降低了測量誤差。分布式儀器網(wǎng)絡(luò)布局最大的優(yōu)點(diǎn)是消除了每一測試點(diǎn)到PC的電纜連接,簡化了安裝。
在儀器的附近可以有一個(gè)小的本地顯示器,可以用來讀出數(shù)據(jù),查找故障。你也可以完全依靠控制計(jì)算機(jī)上的顯示器。分布式儀器使用的數(shù)據(jù)通信協(xié)議類似于計(jì)算機(jī)連接的儀器所使用的協(xié)議。
4、基于PC的測試儀器。這里最主要的屬性是測量速度和獲取大量數(shù)據(jù)的能力,有兩種基本配置。最常見的是模擬測試信號被連到一個(gè)PC插入板上,該板位于一個(gè)計(jì)算機(jī)總線插槽上,或者位于PC并行上;另一種配置由許多裝在機(jī)箱中的板組成,裝在機(jī)架上的機(jī)箱與PC有相當(dāng)距離,機(jī)箱含有測量板、多路復(fù)用板、A/D變換板和信號調(diào)節(jié)板等,將完全處理后的數(shù)字信號與PC聯(lián)網(wǎng),機(jī)箱系統(tǒng)有效地將測量
系統(tǒng)的規(guī)模擴(kuò)大,其通道數(shù)要比使用PC內(nèi)提供數(shù)個(gè)可用用的板插槽的規(guī)模大得多。
檢查參數(shù)
決定數(shù)字化儀器靈敏度的一個(gè)重要參數(shù)是分辯率和靈敏度,其中靈敏度等于量程被分辯率除,因此,對一個(gè)特定的儀器測量量程來說,分辯率愈大,靈敏度愈好。
采樣率(或測量速度)是另一個(gè)參數(shù),但這要以犧牲靈敏度為代價(jià)。
還要考慮所期望的儀器精度(被測值與一級標(biāo)準(zhǔn)的接近程度)。精度以幾種方式來表示,這決定于特定的儀器。但有代表性的是以百分比、PPM或位數(shù)來表示。臺式獨(dú)立儀器提供最高的精度、靈敏度和分辯率。它們適合作為校準(zhǔn)源用來傳遞標(biāo)準(zhǔn)。
對儀器的每一種基本類型,上面討論的一些參數(shù)以及其它的一些參數(shù)列表中。適應(yīng)性和噪聲抑制各種附加信號調(diào)節(jié)放大器可用來提高信號電平,輸入到基于
PC的測試系統(tǒng),使你可以在低電平信號(例如來自低電偶、應(yīng)變量規(guī)等的信號)情況下使用這種類型的系統(tǒng)。決定使用什么樣的硬件,常常要在所要求的各種屬性間做一些折衷。
這些指標(biāo)反映了該類儀器每個(gè)參數(shù)通常所能達(dá)到的最高或最佳值,并步使所有這些值都能同時(shí)達(dá)到某些測量儀器有內(nèi)置的皂聲抑制裝置。它們使用了一些內(nèi)部技術(shù),如濾波、積分和電流倒相等來降低噪聲。然而,在基于PC的插入損和基于PC的外部機(jī)箱系統(tǒng)中沒有內(nèi)置的噪聲抑制裝置。替代的方法是基于PC測試系統(tǒng)使用軟件提供的平均技術(shù)來降低來自測量和/或信號調(diào)節(jié)附加裝置(如濾波器)的噪聲。簡而言之,PC所固有的缺點(diǎn)是帶有電噪聲的總線,這限制了PC插入板用來做靈敏測量。