如何用SCPI指令查詢雙向直流電源輸出電流過沖？

要使用SCPI指令查詢雙向直流電源輸出電流的過沖，需結(jié)合序列模式配置、瞬態(tài)響應(yīng)測(cè)試與數(shù)據(jù)分析，通過以下步驟實(shí)現(xiàn)：

一、核心原理

電流過沖通常表現(xiàn)為輸出電流在階躍變化時(shí)（如負(fù)載突變或電源啟動(dòng)）超過穩(wěn)態(tài)值并伴隨振蕩。通過SCPI指令可實(shí)現(xiàn)：

1. 預(yù)設(shè)序列測(cè)試條件：定義電流階躍變化的序列點(diǎn)（如從空載跳變至滿載）。
2. 觸發(fā)瞬態(tài)響應(yīng)：通過外部或內(nèi)部觸發(fā)啟動(dòng)序列，記錄電流變化過程。
3. 數(shù)據(jù)采集與分析：查詢實(shí)際輸出電流值，計(jì)算超調(diào)量（Overshoot Percentage）和振蕩特性。

二、關(guān)鍵SCPI指令與步驟

1. 配置序列模式（模擬階躍負(fù)載）

plaintextSOURce:LIST:COUNt 2                ; 設(shè)置2個(gè)序列點(diǎn)SOURce:LIST:CURRent:DATA1 0, 0.1   ; 第1點(diǎn)：0A，持續(xù)0.1秒（空載）
SOURce:LIST:CURRent:DATA2 10, 0.1  ; 第2點(diǎn)：10A（滿載），持續(xù)0.1秒
SOURce:LIST:FUNCtion ON             ; 啟用序列模式
SOURce:LIST:CYCLe OFF               ; 禁用循環(huán)（單次執(zhí)行）

2. 啟動(dòng)序列輸出

• 外部觸發(fā)（TTL信號(hào)）：

  plaintextTRIGger:SOURce EXTernal           ; 選擇外部觸發(fā)源TRIGger:SLOPe POSitive             ; 上升沿觸發(fā)
  OUTPut:STATe ON                    ; 準(zhǔn)備輸出，等待觸發(fā)
  

• 內(nèi)部觸發(fā)（軟件指令）：

  plaintextTRIGger:SOURce IMMediate          ; 選擇內(nèi)部觸發(fā)TRIGger:INITiate                   ; 立即啟動(dòng)序列
  

3. 查詢輸出電流數(shù)據(jù)

• 實(shí)時(shí)查詢電流值：

  plaintextMEASure:CURRent?                  ; 查詢當(dāng)前輸出電流（單位：A）
  

• 連續(xù)采集數(shù)據(jù)（Python示例）：

  pythonimport pyvisaimport timerm = pyvisa.ResourceManager()power = rm.open_resource("TCPIP0::192.168.1.100::inst0::INSTR")  # 替換為實(shí)際地址# 配置序列（略，參考步驟1）power.write("TRIG:SOUR IMM")power.write("TRIG:INIT")# 連續(xù)采集100個(gè)電流值（采樣間隔10ms）current_data = []for _ in range(100):    current = float(power.query("MEAS:CURR?"))    current_data.append(current)    time.sleep(0.01)power.close()
  

4. 分析過沖特性

• 計(jì)算超調(diào)量：

• Ipeak：輸出電流峰值（從數(shù)據(jù)中提取）。

• Isteady：穩(wěn)態(tài)電流值（如滿載電流10A）。

• 振蕩次數(shù)與穩(wěn)定時(shí)間：

  • 統(tǒng)計(jì)電流從超調(diào)到進(jìn)入穩(wěn)態(tài)值±5%范圍內(nèi)的振蕩次數(shù)。
  • 記錄穩(wěn)定時(shí)間（如從觸發(fā)到電流穩(wěn)定所需時(shí)間）。

三、完整操作流程示例

1. 初始化與復(fù)位：

   plaintextSYSTem:REMote                     ; 進(jìn)入遠(yuǎn)程模式*RST                              ; 復(fù)位設(shè)備
   

2. 配置序列與觸發(fā)：

   plaintextSOUR:LIST:COUN 2SOUR:LIST:CURR 0, 0.1, 10, 0.1  ; 簡(jiǎn)化指令（部分電源支持）
   SOUR:LIST:FUNC ON
   TRIG:SOUR EXT
   TRIG:SLOP POS
   OUTP:STAT ON
   

3. 啟動(dòng)測(cè)試并采集數(shù)據(jù)：

   • 發(fā)送外部TTL觸發(fā)信號(hào)，或通過軟件觸發(fā)（TRIG:INIT）。
   • 使用Python腳本連續(xù)查詢MEAS:CURR?，記錄電流變化。

4. 數(shù)據(jù)分析：

   • 提取峰值電流與穩(wěn)態(tài)電流，計(jì)算超調(diào)量。
   • 繪制電流-時(shí)間曲線，觀察振蕩特性。

四、注意事項(xiàng)

1. 指令兼容性：不同廠商電源的序列指令可能不同（如Chroma使用PROG:LIST:CURR:DATA#），需參考具體型號(hào)手冊(cè)。
2. 采樣率：確保采樣間隔足夠小（如≤1ms），以捕捉瞬態(tài)過沖。
3. 保護(hù)功能：測(cè)試前設(shè)置合理的電流保護(hù)閾值（SOUR:CURR:PROT:LEV），避免損壞設(shè)備。
4. 硬件延遲：外部觸發(fā)到電源實(shí)際輸出的延遲通常<1ms，可通過校準(zhǔn)補(bǔ)償。

五、廠商差異與擴(kuò)展指令

• Keysight N6700系列：

  plaintextSOUR:LIST:CURR:DATA1 0, 0.1      ; 設(shè)置序列點(diǎn)SOUR:LIST:GOTO 2                   ; 跳轉(zhuǎn)到第2點(diǎn)（部分型號(hào)支持）
  

• ITECH IT6000系列：

  plaintextLIST:CURR:DATA1 0, 1000           ; 時(shí)間單位可能為100μs（1000=100ms）
  

• Chroma 62000P系列：

  plaintextPROG:LIST:CURR:DATA1 0, 0.1       ; 設(shè)置序列點(diǎn)PROG:LIST:GOTO 2                   ; 跳轉(zhuǎn)到第2點(diǎn)