前言
本文主要描述一套用于自激勵(lì)鎖相放大器自動(dòng)化測(cè)試的 PXI 系統(tǒng)，采用的機(jī)箱是60-102B-001，多路復(fù)用模塊 40-630-022-D/16/2，以及其他的連接器配件 40-970-068-2m-MM和 40-966-068-F。截至2019年3月，該系統(tǒng)投入運(yùn)行 30 個(gè)月，狀態(tài)良好。
測(cè)試背景
用戶提供了如下的初始需求：
圖1 客戶需求
如圖1所示，為鎖相放大器自帶激勵(lì)系統(tǒng)，提供正弦波信號(hào)給功率放大器，功率放大器連接到多路復(fù)用器，多路復(fù)用器的每個(gè)通道連接一個(gè)線圈（例如共24個(gè)通道）作為激勵(lì)系統(tǒng)，對(duì)應(yīng)激勵(lì)線圈分別有一個(gè)檢測(cè)線圈，如圖所示，每個(gè)檢測(cè)線圈連接另一個(gè)多路復(fù)用器的通道，之后信號(hào)進(jìn)入信號(hào)調(diào)理模塊。
具體技術(shù)要點(diǎn)：
激勵(lì)線圈連接的多路復(fù)用器需要通道1A以下的電流，檢測(cè)線圈的多路復(fù)用器通過的電流相對(duì)而言小一些；
激勵(lì)線圈連接的多路復(fù)用器和檢測(cè)線圈連接的多路復(fù)用器必須保證通道的一致性，如激勵(lì)是通道1，檢測(cè)部分也是通道1，以下類推；
通道要求，其中一個(gè)模塊16或24個(gè)通道（僅激勵(lì)部分），另一個(gè)模塊128或接近的通道；
要點(diǎn)分析：
關(guān)于以上的方案，需要注意的是，線圈屬于電感性負(fù)載，如果是通過機(jī)械繼電器傳送驅(qū)動(dòng)電流，必須保證繼電器觸點(diǎn)額定電流遠(yuǎn)高于線圈的穩(wěn)態(tài)電流，才能避免瞬時(shí)大電流損壞觸點(diǎn)。初級(jí)線圈側(cè)建議選擇40-650-002(16通道雙線5A，專用于驅(qū)動(dòng)電感性或電容性負(fù)載，http://www.pickeringtest.com/en-cn/product/16-channel-power-multiplexer--2-pole )，檢測(cè)線圈側(cè)建議選擇40-611-002(79通道雙線2A，http://www.pickeringtest.com/en-cn/product/2a-multiplexer-79-channel-2-pole )。需要根據(jù)所需通道數(shù)確定產(chǎn)品數(shù)量，同時(shí)選擇配套的電纜組件。
為了確保通道的一致性，選用雙刀單擲的開關(guān)是非常合適的，一個(gè)指令就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)通道的激勵(lì)端和檢測(cè)端的同步導(dǎo)通，最大限度地減少采用兩個(gè)獨(dú)立的開關(guān)閉合時(shí)可能存在的時(shí)差引起的波形不同步的風(fēng)險(xiǎn)。
客戶疑慮
針對(duì)以上的備選方案，客戶提出了一些疑問，以下是相關(guān)疑問的解釋。
1、復(fù)用器每秒可切換通道個(gè)數(shù)？
40-650-002的操作時(shí)間為10ms(從斷開到閉合或從閉合到斷開)，40-650-002的操作時(shí)間為6ms。這個(gè)數(shù)值指的是繼電器器件的動(dòng)作時(shí)間。如果采用Windows操作系統(tǒng)，掃描速度會(huì)受到工作模式設(shè)定、編程方法和對(duì)其它動(dòng)作的等待時(shí)間(如波形測(cè)量等)影響，合理的估計(jì)為每秒掃描10~20個(gè)通道。但如果采用特殊的工作模式，每秒可掃描數(shù)百個(gè)通道，實(shí)際應(yīng)用價(jià)值不大。
2、正弦波通過復(fù)用器信號(hào)會(huì)有變化么，還是很好的正弦波嗎，會(huì)因?yàn)殚_關(guān)的開合有干擾噪聲么？
如果是圖中1KHz左右的正弦波，在繼電器穩(wěn)定閉合的狀態(tài)下對(duì)波形幾乎沒有影響。但在開關(guān)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的過程中(前述10ms或6ms)，由于金屬觸點(diǎn)的特性，會(huì)有一個(gè)接觸電阻波動(dòng)的過程，因此在此期間的測(cè)量數(shù)據(jù)沒有意義。開關(guān)通道間的干擾可忽略。
3、復(fù)用器要和信號(hào)調(diào)理的鎖相放大器連接使用，根據(jù)客戶的方案圖，需要復(fù)用器和鎖相同步，客戶可以自己編程用Labview程序控制復(fù)用器和鎖相么？
