引言
   近幾年，隨著各類電子產(chǎn)品走進千家萬戶，程控交換機、通訊、電腦、控制設備、家用電器等行業(yè)都迅速發(fā)展。而在這些設備中被廣泛采用的開關電源，也迎來了一個發(fā)展熱潮，電源技術更是日新月異，開關電源開始向高頻、高可靠、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化方向發(fā)展。同時，電源產(chǎn)品的設計驗證和功能測試也越來越為嚴格何嚴謹，除了傳統(tǒng)的精度需求以外，還對測試設備提出了更高的要求。例如：
    測試過程中計算機的介入，需要測試儀器具有上位機通信能力，而且由于眾多儀器集合在一個系統(tǒng)中，還需要測試儀器擁有多種接口和可以相互兼容的命令集結構；
    由于測試和生產(chǎn)的規(guī)模效應，大量儀器在一個車間中運行，不可避免的會相互干擾。這就需要測試儀器具有較強的抗*力，以避免因為干擾而造成測試數(shù)據(jù)的不可靠；
    隨著對生產(chǎn)效率的要求越來越高，還需要儀器具有自動化特性和高速測量特性等。
    為了解決上述問題，滿足測試工程師的測試需求，RIGOL推出了DM3000系列萬用表，除了具備以上優(yōu)點以外，DM3000還具有*的數(shù)據(jù)處理能力，任意傳感器測試功能和多路巡檢功能，這就可以極大提高測試工程師的測試效率。

應用實例
    下圖所介紹的電源測試系統(tǒng)，是某電源生產(chǎn)廠商使用的測試系統(tǒng)。該系統(tǒng)集成了示波器，電子負載儀、上位機、萬用表和測試工裝，其中集成了示波器，電子負載儀、上位機、萬用表通過機架組裝在一起，各儀器與電腦間通過傳統(tǒng)的GPIB接口進行數(shù)據(jù)傳輸和通信。外部的測試工裝用于裝載開關電源產(chǎn)品，測試工裝的電路板設置若干個測試點，通過外部的繼電器電路連接到DM3000的表筆上。通過上位機控制繼電器的切換，萬用表可以對各個測試點進行逐一測試。
    該測試系統(tǒng)具有以下特點：
    1. 可以對電源產(chǎn)品進行全面檢測。測量的項目不但包括輸出電壓，輸入電壓，電源功率，紋波等傳統(tǒng)參數(shù)，還包括不同負載電源效率，不同輸出電平時功率，輸入輸出阻抗等177個各類參數(shù)；
    2. 測試平臺*自動化，整個過程實現(xiàn)無人職守。測試過程中只需要操作人員更換被測產(chǎn)品并按下測試按鈕即可；
    3. 一次測量完畢結果自動保存到上位機。測試過程沒有任何人為干預，自動為電源測試和開發(fā)人員保存*手資料，為產(chǎn)品和測試方法的改進提供了*手資料。

DM3000在系統(tǒng)中應用
    以下將著重從DM3000系列萬用表——以系統(tǒng)中應用的DM3052為例的性能出發(fā)，介紹萬用表的使用情況和具體問題的解決。

測量
    生產(chǎn)線上對測試速度的要求很高，高速度意味著產(chǎn)品測試周期短，減小產(chǎn)品生產(chǎn)的時間成本，有利于提高生產(chǎn)效率。DM3052本身具有50K/S的采樣速率，且有5位半，4位半，3位半三種讀數(shù)精度可供客戶選擇，分別給客戶提供了慢速，中速和快速三種測量速率。下表闡述了DM3052的不同精度時的測試速率以及和某同類產(chǎn)品的對比。從表中我們可以看出使用了DM3052以后177個項目的測試效率提高了近十個百分點！極大的提高了生產(chǎn)效率。

表一 DM3052單項測試時間

讀數(shù)精度	5位半	4位半		3位半
測試速度	438ms	234ms		172ms
量程選擇	直流電壓48V
讀數(shù)精度	0.0005	0.0006	0.0008

表二 DM3052與同類產(chǎn)品對比

	DM3052	某同類產(chǎn)品
速度選擇	中速
單項速度	約250ms	約360ms
總耗時	約88s	約98s

    同時在測量的過程中，必然要進行不同量程的切換，這就需要測試設備可以自動切換檔位，那么這個切換的時間也必然會影響測試效率。DM3052的檔位切換速度遠遠大于市場上的同類產(chǎn)品。以測量直流電壓3.3mv到5v為例，DM3052自動尋檔從200mv檔到20v檔，到穩(wěn)定的測量得到5v電壓值，只需要234ms，速度遠遠快于絕大部分同類產(chǎn)品的640ms。而且在速度提高的同時保證了測量精度，使讀數(shù)準確度在0.002以內(nèi)。
    當然測量指的的不僅是測試設備有快的測試速度，還包括測試結果的精度要求。DM3052可以滿足多種測量速度的需求，而對應中，快，慢三種測試速度時其讀數(shù)精度都不超過0.1%，*達到了客戶測試指標（0.004），同時也基本可以滿足測試市場絕大部分客戶的需求。


抗干擾
    通常開關電源的底板是交流電源的地線,因而通過器件與底板之間的分布電容將電磁干擾耦合到輸入端產(chǎn)生共模干擾，影響到標準信號的測量。比如，在測量帶共模干擾的+5V直流信號時，所帶的干擾在直流成分上疊加了500mV左右的交流成分，信號如圖三所示，以往同類產(chǎn)品測量此類信號時的幅值偏大。DM3052在硬件上解決了這一問題，避免了共模干擾產(chǎn)生的影響，因此DM3052抗共模*力良好，可以極大提高測量準確度。

上位機通信
    DM3052具有多種接口配置：GPIB，LAN，RS232和USB Device，具有良好的兼容性，滿足不同接口的上位機通訊控制?，F(xiàn)代的測試系統(tǒng)經(jīng)常需要由多個設備組成，如該電源測試系統(tǒng)就包括示波器，萬用表，電子負載，程控電源以及與之相連接的測試工裝。這些設備由不同的通訊接口連接到上位機，從而被控制和操作，測試平臺是否能保證順利測量，關鍵之一在于通訊接口卡的兼容性,目前的工業(yè)控制大部分還是沿用世紀初的GPIB,而同類萬用表產(chǎn)品出現(xiàn)的問題在于其GPIB接口卡與平臺主機兼容性不好，和其他GPIB設備共用一臺上位機總線資源會發(fā)生沖突，DM3052具有良好的接口兼容特性，通過了與NI，ADLINK等各廠家GPIB卡兼容性測試，且無一沖突的通過開關電源生產(chǎn)線不同平臺上的現(xiàn)場測試。
    與上位機的通信接口只是zui基礎的一部分，命令集也是*的一個關鍵要素。DM3052機器內(nèi)部除了配套有RIGOL公司自研發(fā)的一套精簡命令協(xié)議，還兼容通用標準的SCPI命令協(xié)議和FLUKE公司的命令協(xié)議。這就避免了系統(tǒng)中儀器更新時因為命令集不能兼容造成的程序紊亂，測試無法進行，必須重新開發(fā)測試軟件的弊端，去除了眾多測試工程師的隱憂，使得測試儀器朝著“來之能換，換之可用"的全面兼容時代發(fā)展。
    DM3052的命令集除了兼容特性以外，還有一些合理的細節(jié)化設置。例如在測量200kHZ信號的頻率時，受環(huán)境影響有時候會測不準，信號如圖四所示，由于該信號受到外部的干擾導致幅度減小，而判斷信號的電壓閾值設置相對過高，使得部分時刻的信號沒有被檢測到。由于這個閾值由量程電壓值決定，是10%＊量程電壓值，從硬件的角度來改比較復雜，迅速解決的方案是通過將所有測頻命令從“:FREQ？"改成“:FREQ？MID,MIN"，將量程當位設成zui小200mv, 這樣問題很快得到解決。因此可見，適合的命令集是實現(xiàn)自動化測試*的一環(huán)。

結束語
    隨著計算機和電子工業(yè)的迅速發(fā)展，測試測量行業(yè)已經(jīng)開始向以高速、和為特點的自動化時代邁進，DM3000系列萬用表正式在這種大潮下應運而生的。隨著各項優(yōu)勢的不斷展露，DM3000必將取得更加廣泛的應用空間！

   

圖一 RIGOL的DM3000系列萬用表                 圖二 開關電源測試平臺

  

圖三 帶共模干擾的+5V直流信號                圖四 受干擾的200kHZ交流電壓信號