如何通過SCPI指令實(shí)現(xiàn)雙向直流電源輸出電壓序列與示波器觸發(fā)同步？

要通過SCPI指令實(shí)現(xiàn)雙向直流電源輸出電壓序列與示波器觸發(fā)同步，需結(jié)合電源的序列編程、觸發(fā)配置以及示波器的觸發(fā)設(shè)置，以下是具體步驟和指令示例：

一、電源側(cè)配置：定義序列并設(shè)置觸發(fā)同步

1. 定義電壓序列：使用SOURce:LIST:VOLTage指令預(yù)設(shè)每個(gè)序列點(diǎn)的電壓值及持續(xù)時(shí)間。例如：

   plaintextSOUR:LIST:COUN 3 ; 設(shè)置3個(gè)序列點(diǎn)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(shí)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(dòng)重復(fù)），使用SOURce:LIST:CYCLe OFF指令。

3. 配置觸發(fā)同步：

   • 外部觸發(fā)（TTL信號）：選擇外部觸發(fā)源并設(shè)置觸發(fā)邊沿（如上升沿觸發(fā)）：

     plaintextTRIG:SOUR EXT ; 選擇外部觸發(fā)源TRIG:SLOP POS ; 上升沿觸發(fā)
     

   • 內(nèi)部觸發(fā)（軟件觸發(fā)）：若無需外部信號，可使用軟件觸發(fā)啟動(dòng)序列：

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

4. （可選）多設(shè)備同步：若需多臺電源同步執(zhí)行序列，可通過總線協(xié)議（如IEEE 488.2、LXI）或?qū)Ｓ猛浇涌冢ㄈ鏢ync Out/In）配置主從設(shè)備。例如：

   • 主設(shè)備：

     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：

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

二、示波器側(cè)配置：設(shè)置觸發(fā)與同步

1. 硬件連接：將電源的觸發(fā)輸出信號（Trigger Out）連接到示波器的外部觸發(fā)輸入（External Trigger Input），確保信號連接牢固，避免干擾。

2. 觸發(fā)設(shè)置：

   • 觸發(fā)源：選擇外部觸發(fā)（External Trigger）。
   • 觸發(fā)邊沿：根據(jù)電源觸發(fā)配置選擇上升沿（Positive）或下降沿（Negative）觸發(fā)。
   • 觸發(fā)電平：設(shè)置為信號幅值的50%左右，確保觸發(fā)點(diǎn)穩(wěn)定。
   • （可選）觸發(fā)延遲：若需捕捉切換后的特定事件（如電流過零點(diǎn)），可設(shè)置觸發(fā)延遲以定位關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)。

3. 同步驗(yàn)證：

   • 時(shí)間戳記錄：若電源和示波器均支持時(shí)間戳功能，可啟用時(shí)間戳記錄以量化同步精度。例如，在電源上啟用外部時(shí)間同步（如GPS或IEEE 1588），并查詢序列啟動(dòng)時(shí)間戳；在示波器上記錄觸發(fā)信號與電壓變化的時(shí)間差。
   • 手動(dòng)測量誤差：若電源不支持高精度時(shí)間戳，可用示波器同時(shí)捕捉觸發(fā)信號和電壓變化，手動(dòng)測量誤差。

三、完整操作流程示例（Python腳本）

以下是一個(gè)使用Python和PyVISA庫實(shí)現(xiàn)雙向直流電源輸出電壓序列與示波器觸發(fā)同步的示例腳本：

pythonimport pyvisaimport time# 初始化資源管理器rm = pyvisa.ResourceManager()# 連接電源和示波器（替換為實(shí)際設(shè)備地址）power = rm.open_resource("TCPIP0::192.168.1.100::inst0::INSTR")scope = rm.open_resource("TCPIP0::192.168.1.101::inst0::INSTR")# 電源配置：定義序列并設(shè)置外部觸發(fā)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")power.write("TRIG:SOUR EXT")power.write("TRIG:SLOP POS")power.write("OUTP:STAT ON")  # 準(zhǔn)備輸出，等待觸發(fā)# 示波器配置：設(shè)置外部觸發(fā)scope.write("TRIG:MODE EXT")  # 外部觸發(fā)模式scope.write("TRIG:EDGE:SOUR EXT")  # 外部觸發(fā)源scope.write("TRIG:EDGE:SLOP POS")  # 上升沿觸發(fā)scope.write("TRIG:LEV 1.5")  # 觸發(fā)電平（根據(jù)實(shí)際信號調(diào)整）# 啟動(dòng)電源序列（外部觸發(fā)）# 此時(shí)需通過外部信號（如手動(dòng)觸發(fā)或另一臺設(shè)備）發(fā)送TTL信號至電源的Trigger In接口# 電源接收到觸發(fā)信號后自動(dòng)開始執(zhí)行序列# 示波器捕獲波形（可選）# 配置示波器采樣率、存儲(chǔ)深度等參數(shù)后，啟動(dòng)單次捕獲scope.write("ACQ:MODE SINGLE")scope.write("DIGitize")  # 啟動(dòng)單次捕獲# 查詢電源當(dāng)前序列點(diǎn)索引（驗(yàn)證同步）current_index = int(power.query("SOUR:LIST:INDEx?"))print(f"當(dāng)前序列點(diǎn)索引: {current_index}")# 關(guān)閉設(shè)備連接power.close()scope.close()