Agilent34970A数据采集仪数据采集实验指导书.docx
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Agilent34970A数据采集仪数据采集实验指导书
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
、实验目的
测量模块的基本功能和工作原理。
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
Agilent34970A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：
Rd=49Q至Q,a=（NID/IEC751）或a=的所有热电阻。
热敏电阻：
kQ、5kQ、10kQ型。
2.仪器支持直流电压、直流电流、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：
C,
温度系数：
C。
8.
热电阻测量基本准确度：
C,
温度系数：
C。
9.
热敏电阻测量基本准确度：
C,温度系数：
C。
10.
直流电压测量基本准确度：
+（读数的％+量程的％）。
11.
直流电流测量基本准确度：
+（读数的％+量程的％）。
12.
电阻测量基本准确度：
+（读数的％+量程的％）。
13.
交流电压测量基本准确度：
+（读数的％+量程的％）（
10Hz〜20kHz时）
14.
交流电流测量基本准确度：
+（读数的％+量程的％）（
10Hz〜5kHz时）。
15.
频率、周期测量基本准确度：
（读数的％）（40Hz〜300kHz时）。
16.
具有系统状态、校准设置和数据存储等功能。
Agilent34970A数据采集仪的面板按钮功能与作用。
1.
Mea
■sure-
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；
•选择温度测量的单位（C、°F、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.
P*1
Mx
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（RPMPSI等）；
3.
P、
Al
*arm」
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.
■'
Alar
.moutd
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；
模式;
•为四个报警输出线路选择"Latch（锁存）”或"Track（跟踪）
•为四个报警输出线路选择斜率（上升沿或下降沿）。
5.
intervaL
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.
Adva
-need
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.
■1
U
・tilityj
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.
V
L_iewJ
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.
sto
/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、关机状态、出厂复位状态或预置状态。
10.
M
u_on1
监视所选的通道。
运行扫描并将读数存储在存储器中:
12.
P1
R
・eadj
读取数据。
13.
W
.rite-
编辑数据数据。
14.
选择通道、参数。
15.
ad
选择槽数、查看多个数据
16.
O
、pen
打开多路转换器上的所定的通道（即断开通道）
17.
F5
C
、lose-
关闭多路转换器上的所定的通道（即闭合通道）
2•实验内容：
分别将1个J型热电偶、1个Pt100（a=）型热电阻、1个5kQ型热敏电阻、1个直流电压（〜）、1个直流电流（10〜100mA接到Agilent34901A测量模块（如图3所示）的01、02、03、05、21通道中，并分别对它们进行通道配置，最后采样扫描、读取数据。
Vl1T-.-
]-nTmTrrrmTnrrnTmnn
an
图3Agilent34901A测量模块
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
图4模块安装图
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）
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）
到显示屏出现JTYPET/C（J型热电偶，并带冷端补偿）
直到显示屏出现DISPLAY0.1C（显示精度0.1C）
7•再Me按键，即可完成设置并退出。
kasure'
其余各通道配置类似上述操作，具体步骤略。
3.4i
配置各c
通道后，按按钮开始扫描。
r5
V
liew-
3.5
按按钮,
再通过旋转
旋扭，直到显示屏出现READINGS
（读数）。
V
niew
3.6
按按钮
（表示确疋）
，即可在显示屏上看到刚才扫描得到的
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
一、实验目的
1.了解Agilent34970A数据采集仪的远程接口的功能。
2.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.学习开发软件控制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
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ASCH码字符串方式传送，传送速度一般可达250~500KB/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“一点对一点”传送，而GPIB接口则是“一点对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682350B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。
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进行2次扫描采样。
3．读数格式：
•FORNat：
READing:
ALARmON
•FORNat：
READing:
CHANnelON
•FORNat：
READing:
TIMEON
•FORNat：
READing:
UNITON
返回的数据中应包括报警信息;
返回的数据中应包括通道信息;返回的数据中应包括采样时间信息;
•FORNat：
READing:
TEME：
TYPE
{ABS|REL}返回的数据中的时间信息选择绝对或相对时间;
返回的数据中应包括度量单位信息;
在101通道上增加2秒的通道延迟;
在102通道上允许自动通道延迟。
4．通道延迟：
•ROUTe:
CHAN：
DELAY2，（@101）
•ROUTe:
CHANDELAYAUTOON,（@102）
•CALC:
AVER：
PTPEAK（@302）
•DATA；LAST（@303）
•CALC:
AVER：
CLEAR（@301）
读取存储器中302通道上最大—最小值；读取存储器中303通道上最后读数；清除存储器中301通道上统计结果数据；
•DATA；POINTS读取存储器中所有读数总数；
•DATA；REMOVE12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）
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）
•CALC:
SCALE:
GAIN,（@101）
•CALC:
SCALE:
OFFSET,（@101）
•SENS:
DIG:
DATA:
WORD（@302）读取301、302两个端口16位字节（数字量）
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
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设置101通道的放大倍数
设置101通道的偏移量
7．远程接口配置：
•SYSTem:
INTerface{GPIB|RS232}接口方式选择
8．其它
*RST"出厂复位命令
Agilent82350B型高速GPIB接口卡DLL常用函数
•ViOpenLib""Alias"#131"（ByValsesnAsLong,ByValdescAsString,ByVal
modeAsLong,ByValTimeOutAsLong,ViAsLong）AsLong打开板卡函
数
•ViCloseLib""Alias"#132"（ByValViAsLong）AsLong关闭板卡函数
•ViReadLib""Alias"#256"（ByValViAsLong,ByValbufferAsString,ByVal
countAsLong,retCountAsLong）AsLong读取数据函
数
•ViWriteLib""Alias"#257"（ByValViAsLong,ByValbufferAsString,ByVal
countAsLong,retCountAsLong）AsLong写数据函数
•ViOpenDefaultRMLib""Alias"#141"（sesnAsLong）AsLong打开缓冲区函数
2．实验内容：
分别将1个J型热电偶、1个Pt100（a=）型热电阻、1个5kQ型热敏电阻、1个直流电压（〜）、1个直流电流（10〜100mA接到Agilent34901A测量模块（如图3所示）的01、02、03、05、21通道中，采用编写程序，实现通过计算机的GPIB接口总线对Agilent34970A数据采集仪进行通道配置，采样扫描、读取数据。
3.实验步骤:
3.1将GPIB连接总线分别与计算机的GPIB接口卡和Agilent34970A数据采集仪的
GPIB口进行连接，并拧紧。
3.2设置Agilent34970A数据采集仪的通讯接口方式：
1.打开电源开关按钮，按'按钮，再按按钮，再通过
eface
旋转
到显示屏出现ADDRESS09（设定通讯地址）
'石3•再按键（表示确定，并退出设置）
3.3采用编写程序，编程思路如下，具体内容由学生完成。
1.在Module
模块中声名GPIB卡的
相关函数
2.定义有关变量和数组-
1.设计相应的窗体、文本框、按钮，及相关属性
1•对数据进行分解，并存入相应的数组中
2.将数组中新的数据
送到相应的文本框中显示
定时采样
时间是否到
调试程序，并实现数据采集和显示。
四、实验报告
1．用编写Agilent34970A数据采集仪远程通讯、采集、显示程序
2．总结实验过程和结果
升级会员 