在LabVIEW环境中实现频谱分析仪计算机控制

　　0引言

　　飞速发展的科学技术对测试提出了越来越高的要求,主要表现在测试任务多、精度要求高、测试速度快等方面,而传统的指标测量,一般采用单台或多台仪器对被测设备的指标逐项进行测量,测试周期长、过程烦琐;其次测试结果通常采用人工记录,不能对数据进行有效的管理和回放,从而也一定程度上影响了日后的数据处理。有效的解决方法就是采用虚拟仪器系统来代替传统测试方法组建自动测试系统,用计算机对测量数据进行管理和处理,将可以弥补以上人工测量的不足。

　　为了将目前广泛使用的台式频谱分析仪集成到自动测试系统中,我们为HP8563E频谱分析仪设计了计算机控制软件。该软件的特点是:界面友好、操作简单、功能强大、响应迅速。本系统的主要功能如下:

　　1)指标测试自动化;

　　2)测试结果可以在测试完毕后一次存入测试数据库中;

　　3)可以对任何时段的测试数据进行回放处理。

　　1　系统硬件结构

　　系统硬件采用GPIB总线仪器。主体由PC机、AX4810P GPIB接口卡和HP8563E频谱仪组成(如图1)。采用GPIB接口技术,可以将不同生产厂家的仪器设备方便地与计算机一起组建成自动测试系统。

　　近年来,虚拟仪器技术的迅猛发展,为GPIB自动测试系统的组建提供了良好的开发平台和仪器驱动程序。采用虚拟仪器的软件开发平台,从根本上消除了仪器编程的复杂性,使用户能集中精力于仪器功能的扩展和使用上。

　　本系统采用广泛使用的AX4810P接口卡,通过LabVIEW对其GPIB DLL的调用实现对GPIB接口卡的控制。在此基础上,通过对带有GPIB接口的频谱仪的控制,构成一个虚拟仪器测试系统。

　　系统硬件配置过程中需要分别配置GPIB接口控制卡在计算机系统内的I/O地址,以及GPIB通信地址和频谱分析仪在GPIB测试系统中的通信地址。GPIB接口控制卡I/O地址设置可以参考GPIB接口控制卡使用手册,通过接口控制卡上的地址设置开关进行设置。在本系统中采用出厂默认设置,即计算机为控者。频谱分析仪GPIB通信地址可以通过设备前面板进行设置,范围在0~30之间,本系统设置为18。如果系统中同时有多个GPIB接口设备连接,则每个设备必须分配不同的通信地址。

　　2　系统软件设计

　　虚拟仪器软件负责仪器控制,包括数据采集、分析、显示与用户的交互,在虚拟仪器中占据核心地位,虚拟仪器软件与硬件的关系类似操作系统和应用软件与裸机的关系,虚拟仪器的灵活性和开放性更多的是由软件而不是由硬件体现出来的。图2为系统软件结构。