選擇合適的測量儀器，是構(gòu)建自動化測試系統(tǒng)的重中之重。為工作選擇合適的工具知易行難，尤其是需要了解和權(quán)衡許多因素時更是如此。本指南介紹了市面上儀器的主要類別，以及常見的選擇標(biāo)準(zhǔn)，可幫助您縮小選擇范圍，從而選出最適合應(yīng)用的儀器。
Part.1
模擬和射頻測試儀器的范圍非常廣泛，分為數(shù)百個產(chǎn)品類別，共計數(shù)千種產(chǎn)品型號。而且，這些儀器也受相關(guān)物理定律的制約，即體現(xiàn)在放大器技術(shù)和制造儀器所需的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)上的噪聲與帶寬的基本原理。由于存在這些基本的物理限制，工程師經(jīng)常需要在測量精確度和數(shù)據(jù)采集速度之間進(jìn)行取舍。下圖顯示的是隨著傳統(tǒng)和模塊化儀器的技術(shù)進(jìn)步，速度與分辨率之間的關(guān)系如何隨著時間的推移而變化。
儀器的分辨率與采樣率
圖中的曲線代表了不同儀器類別的示例。DMM位于圖的左上角，能以低速提供高精度，示波器位于圖的右下角，能以較低的分辨率進(jìn)行高頻采樣，而數(shù)據(jù)采集（DAQ）產(chǎn)品位于圖的左下角，具有更高的通道密度和更低的成本。
當(dāng)然，如果要確定從哪個類別的儀器開始研究，首先要考慮與測量任務(wù)相關(guān)的一些問題，例如信號的方向與信號的頻率等。因此，小伙伴們可以掃描二維碼，下載最新版《儀器選擇指南》白皮書查閱更詳細(xì)的解讀內(nèi)容~
Part.2
除了認(rèn)識從物理角度進(jìn)行正確測量所需的模擬前端外，構(gòu)建測試系統(tǒng)還需要采用穩(wěn)定、可重復(fù)、快速且能連接PC的儀器。因此，合適的總線類型也是評估儀器的重要標(biāo)準(zhǔn)。
如今，USB、PCI Express和以太網(wǎng)/LAN作為儀器控制的有效通信選項(xiàng)而備受關(guān)注。部分行業(yè)人士稱，這些總線中的某一種，其本身就代表了所有儀器需求的解決方案。實(shí)際上，未來的測試和測量系統(tǒng)很可能仍然會同時采用多種總線技術(shù)，因?yàn)槊糠N總線都有獨(dú)特的優(yōu)勢。接下來，讓我們對比一下幾種常見總線類型的各自特性。
01 GPIB
IEEE 488總線(通常稱為GPIB)是專為儀器控制應(yīng)用而設(shè)計且經(jīng)過驗(yàn)證的總線。作為一種強(qiáng)大可靠的通信總線，GPIB已經(jīng)應(yīng)用了30年，由于具有低延遲和可接受的帶寬，至今仍然是儀器控制中最常應(yīng)用的通信總線。GPIB目前在行業(yè)中的應(yīng)用最為廣泛，市場上有10,000多種儀器型號采用GPIB連接。
GPIB的最大帶寬約為1.8 MB/s，非常適合用于獨(dú)立儀器的通信和控制。最新的高速版本HS488將帶寬提高至8 MB/s。數(shù)據(jù)傳輸基于消息實(shí)現(xiàn)，這些消息通常采用ASCII字符的形式。多臺GPIB儀器可以通過電纜連接，總距離可長達(dá)20 m，并且?guī)捰煽偩€上的所有儀器共享。雖然帶寬相對較低，但GPIB延遲顯著低于(優(yōu)于)USB，尤其低于以太網(wǎng)。GPIB儀器在連接到系統(tǒng)后不會自動檢測或自動配置；但是GPIB軟件仍是最佳選擇之一，而且堅固耐用的電纜和連接器也適用于惡劣的物理環(huán)境。無論是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有設(shè)備自動化的應(yīng)用，還是需要高度專業(yè)化儀器的系統(tǒng)，GPIB都是它們的理想選擇。
02 USB
USB近年來已廣泛用于連接計算機(jī)外設(shè)。這種趨勢已經(jīng)擴(kuò)展到測試和測量領(lǐng)域，越來越多的儀器供應(yīng)商在儀器中添加了USB設(shè)備控制器功能。雖然大多數(shù)筆記本電腦、臺式機(jī)和服務(wù)器可能配有多個USB端口，但這些端口通常都連接到同一個主機(jī)控制器，因此USB帶寬要由所有端口共享。
USB的延遲相對較短(介于延遲最長的以太網(wǎng)和延遲最短的PCI和PCI Express之間)，并且電纜長度最長為5 m。USB設(shè)備可自動檢測，這意味著與LAN或GPIB等其他技術(shù)不同，當(dāng)用戶將USB設(shè)備連接至PC時會立即被PC識別和配置。在本文所介紹的所有總線中，USB連接器的可靠性和安全性最低?？赡苄枰褂猛獠侩娎|扎帶將其固定到位。
USB設(shè)備非常適合于需要采用便攜式測量、筆記本電腦或臺式數(shù)據(jù)記錄以及車載數(shù)據(jù)采集的應(yīng)用。USB普遍應(yīng)用于PC并且具有即插即用的易用性，因此已經(jīng)成為獨(dú)立儀器普遍采用的通信總線。USB測試和測量類(USBTMC)產(chǎn)品規(guī)范可滿足各種測試和測量設(shè)備的通信要求。
03 PCI
