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采用VXI降低测试系统的尺寸和成本

采用VXI降低测试系统的尺寸和成本 2011年12月10日 来源： ——要构建一套VXI基的测试系统，首先需要对全部供应的产品在价格、性能和开发时间三方面进行评估，这里假设对一套用于测试精密电压基准长期漂移的大型测试系统进行重新设计。 ——需要重新设计的系统采用两个机架，装有数字多用表、电压标准、继电器多路复用器，以及一个大型商用恒温槽，恒温槽背板可接纳22块装有基准组件的母板。另一个机架安装系统的电源。 ——重新设计的目的是减少尺寸、开发时间和成本，并保证长期硬件和软件支持。VXI是可取的解决方案，因为有大量的机箱和模块可以供应。机箱可以代替恒温槽的背板，它的电源可为基准母板供电。 ——另外还可用VXI开关模块代替机架叠放。这样可将系统电缆长度缩短在2英尺以下。 重新设计的选择准则 ——重新设计系统时首先要选择VXI机箱。选择准则是插槽数目、背板功率要求、模块尺寸、系统监视、冷却能力、风扇噪声、接口可用性和每个插槽的价格。 ——C尺寸模块是最通用的模块，1kW的机箱可保证足够的功率。机箱要有良好的监视能力。这种能力允许监视电源的电压、电流和功率，以及三个位置上的插槽温度、入口空气温度和风扇速度。 ——控制器接口的选择与速度和价格要求有关。嵌入式PC机速度快但价格昂贵。这些PC机跟不上台式PC机的发展并且要占据好几个VXI插槽。 ——火线总线接口提供400M位/秒的传输速率，具有最高性能和最低价格。火线接口容易配置，而且它的细I/O电缆在测试系统布置电缆时很有使用价值。 VXI机箱能够满足要求吗？ ——测试系统需要可重复的电压测量，在几个月内测量低至亚微伏的电平。关于VXI机箱是否适合这种应用有几点需要考虑。 ——例如，能不能用VXI基的DMM？继电器多路复用器有没有足够的热补偿和在低于2μV电平下重复切换的能力？开关电源的RF接口会不会影响测量？怎样稳定机箱温度：要不要愠温槽？ 图：新的VXI机箱，例如Agilent 3458A基准测试系统，与对应的旧系统相比只要较短的开发时间、较低成本和更少空间。——DMM应该整个屏蔽起来，最少要有7 1/2位数字的分辨率、ppm级的精度和良好的长期稳定性。选择继电器多路复用器要考虑到电压和电流电平、AC或DC切换、热补偿、通道数目、阵列方式、带宽、相互干扰和切换速度。 ——由于只有低于10V的直流电压或没有电流需要处理，唯一的限制是要求低的热补偿和通道数目。选用有64通道和热补偿电压低于2μV的多路复用器可满足要求。 ----关于温度控制方面，机架的机箱要安装密封的前后门板和一排风扇，在设备机架内要安装商用温度控制器。采用这种办法后，机架内部温度可保持在±1℃，设备温度变化低于±0.2℃。 ----在重新设计的完整系统里，三个C尺寸的VXI机箱安装在一个机架箱内（见插图）。每个机箱装有8个母板基准载体，每个载体容纳16个基准源，每个机箱提供128个基准输出。 ----整个系统包括三个C尺寸的VXI机箱、一个DMM电压标准，以及一台用于监视潜在RF干扰源的频谱分析仪。两个继电器多路复用器和火线总线接口占用两个插槽。还可装入一块电路开发卡和一个64通道扫描A/D转换器，相对旧系统占用35平方英尺来说，新系统只需要12平方英尺的面积。 ----系统另一个要重新设计的部分是软件平台。新系统必须在尽可能短的时间内联机使用，采用可视编程环境会缩短三分之一的测试开发时间。 ----除了电路开发卡是寄存器编程之外，全部VXI设备都采用VXIplug&play驱动器。可视编程环境、VXI即插即用驱动器和火线总线接口的组合使程序开发很容易。采用这种手段，新系统的总开发时间大约只有旧系统的一半。

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