如何通過SCPI指令實現(xiàn)雙向直流電源輸出電壓序列的實時監(jiān)控？

要通過SCPI指令實現(xiàn)雙向直流電源輸出電壓序列的實時監(jiān)控，需結(jié)合序列模式配置、輸出狀態(tài)查詢及數(shù)據(jù)采集三大核心環(huán)節(jié)，以下是具體實現(xiàn)方法與SCPI指令示例：

一、核心實現(xiàn)步驟

1. 定義電壓序列
   • 使用SOURce:LIST:VOLTage:DATA#指令預(yù)設(shè)每個序列點的電壓值及持續(xù)時間（單位依設(shè)備而定，如秒或毫秒）。
   • 示例指令：

     plaintextSOUR:LIST:COUN 3  ; 設(shè)置3個序列點SOUR:LIST:VOLT 0, 12, 0  ; 電壓序列：0V → 12V → 0V
     SOUR:LIST:DWEL 2, 2, 2  ; 每段持續(xù)時間2秒
     

2. 啟用序列模式
   • 使用SOURce:LIST:FUNCtion ON指令激活序列功能。
   • 若需禁用循環(huán)（避免自動重復(fù)），使用SOURce:LIST:CYCLe OFF指令。
3. 啟動序列輸出
   • 外部觸發(fā)（如TTL脈沖）：

     plaintextTRIG:SOUR EXT  ; 選擇外部觸發(fā)源TRIG:SLOP POS  ; 上升沿觸發(fā)
     OUTP:STAT ON  ; 準備輸出，等待觸發(fā)
     

   • 內(nèi)部軟件觸發(fā)：

     plaintextTRIG:SOUR IMM  ; 選擇內(nèi)部觸發(fā)TRIG:INIT  ; 立即啟動序列
     

4. 實時監(jiān)控輸出電壓
   • 使用MEASure:VOLTage?指令查詢當(dāng)前輸出電壓值。
   • 示例Python腳本（通過PyVISA庫實現(xiàn)）：

     pythonimport pyvisaimport timerm = pyvisa.ResourceManager()power = rm.open_resource("TCPIP0::192.168.1.100::inst0::INSTR")  # 替換為實際電源地址# 配置序列power.write("SYST:REM")power.write("SOUR:LIST:COUN 3")power.write("SOUR:LIST:VOLT 0, 12, 0")power.write("SOUR:LIST:DWEL 2, 2, 2")power.write("SOUR:LIST:FUNC ON")power.write("SOUR:LIST:CYCL OFF")# 啟動序列（內(nèi)部觸發(fā)）power.write("TRIG:SOUR IMM")power.write("TRIG:INIT")# 實時監(jiān)控輸出電壓try:    while True:        voltage = float(power.query("MEAS:VOLT?"))        print(f"當(dāng)前輸出電壓: {voltage:.2f}V")        time.sleep(0.1)  # 采樣間隔100msexcept KeyboardInterrupt:    power.close()
     

二、關(guān)鍵功能擴展

1. 時間戳記錄
   • 若需量化同步精度，啟用電源的時間戳功能（如Keysight N6700系列）：

     plaintextSYST:TIME:SYNC:EXT ON  ; 啟用外部時間同步（如GPS或IEEE 1588）SYST:EVENT:LEV 1  ; 啟用事件記錄
     SYST:EVENT:STAT?  ; 查詢事件日志（含序列啟動時間戳）
     

2. 多設(shè)備同步
   • 主從模式：通過總線協(xié)議（如IEEE 488.2、LXI）或?qū)Ｓ猛浇涌冢ㄈ鏢ync Out/In）實現(xiàn)多臺電源同步。
     • 主設(shè)備配置：

       plaintextSYST:COMM:SYNC:ROLE MASTER  ; 設(shè)為主設(shè)備SYST:COMM:SYNC:OUT ON  ; 輸出同步信號
       

     • 從設(shè)備配置：

       plaintextSYST:COMM:SYNC:ROLE SLAVE  ; 設(shè)為從設(shè)備SYST:COMM:SYNC:INP ON  ; 接收同步信號
       

3. 動態(tài)序列修改
   • 在跳轉(zhuǎn)前實時更新序列點電壓值（如將第2點改為15V）：

     plaintextSOUR:LIST:VOLT 0, 15, 0  ; 修改序列數(shù)據(jù)SOUR:LIST:INDEx 2  ; 跳轉(zhuǎn)到更新后的第2點
     

三、注意事項

1. 指令兼容性：不同廠商電源的SCPI指令可能存在差異（如Chroma使用LIST:LOOP代替CYCL），需參考具體型號手冊。
2. 硬件延遲：外部觸發(fā)到電源實際輸出的延遲通常小于1ms，可通過校準補償。
3. 保護功能：跳轉(zhuǎn)前需確認電壓值未觸發(fā)過壓保護（OVP）。
4. 數(shù)據(jù)精度：若電源不支持高精度時間戳，建議用示波器同時捕捉觸發(fā)信號和電壓變化，手動測量誤差。