电子测试软件：Keysight Infiniium二次开发_（17）.集成与测试系统设计.docx

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集成与测试系统设计

在电子测试领域，集成与测试系统设计是一个至关重要的环节。这一部分将详细介绍如何使用KeysightInfiniium示波器进行二次开发，以实现更复杂、更高效的测试系统。我们将从以下几个方面进行探讨：

测试系统架构设计

示波器与外部设备的通信

自动化测试脚本的编写

数据处理与分析

测试结果的可视化

系统调试与优化

1.测试系统架构设计

在设计电子测试系统时，架构的合理性直接影响到系统的性能和可维护性。一个好的系统架构应该能够灵活地集成多种测试设备，支持自动化测试流程，并具备良好的数据处理和分析能力。

1.1系统架构的基本要素

一个典型的电子测试系统架构通常包括以下几个基本要素：

测试设备：如示波器、信号发生器、电源等。

控制计算机：用于控制测试设备和执行测试脚本。

通信接口：如GPIB、USB、LAN等，用于设备之间的通信。

测试软件：用于编写测试脚本和处理测试数据。

数据存储与管理：用于存储测试结果和管理测试数据。

用户界面：用于展示测试结果和提供用户交互。

1.2KeysightInfiniium示波器在系统架构中的角色

KeysightInfiniium示波器是系统中的核心设备之一。它不仅能够进行高速、高精度的信号采集，还支持通过多种通信接口与控制计算机进行数据交换。在系统架构设计中，示波器通常作为数据采集和初步处理的节点，通过控制计算机进一步处理和分析。

1.3系统架构设计示例

假设我们需要设计一个测试系统，用于测试某个电子产品的性能。系统架构可以如下设计：

测试设备：KeysightInfiniium示波器、信号发生器、电源。

控制计算机：运行Windows系统的PC。

通信接口：示波器和信号发生器通过LAN接口连接到PC，电源通过USB接口连接到PC。

测试软件：使用Python编写测试脚本，利用PyVISA库进行设备通信。

数据存储与管理：数据存储在SQLite数据库中，便于后续分析。

用户界面：使用Tkinter库创建一个简单的GUI，展示测试结果。

2.示波器与外部设备的通信

示波器与外部设备的通信是实现自动化测试的关键。KeysightInfiniium示波器支持多种通信接口，如GPIB、USB、LAN等。我们将重点介绍如何通过LAN接口进行通信，并提供具体的代码示例。

2.1LAN接口通信原理

LAN接口通信基于TCP/IP协议，通过以太网连接示波器和控制计算机。控制计算机可以通过发送SCPI（StandardCommandsforProgrammableInstruments）命令来控制示波器，获取数据，并进行进一步处理。

2.2使用PyVISA库进行通信

PyVISA是一个用于控制仪器的Python库，支持多种通信接口。以下是使用PyVISA库通过LAN接口与KeysightInfiniium示波器进行通信的示例代码：

importpyvisa

#初始化VISA资源管理器

rm=pyvisa.ResourceManager()

#连接示波器

scope=rm.open_resource(TCPIP0::00::INSTR)

#发送SCPI命令获取示波器型号

scope.write(*IDN?)

model=scope.read()

print(f示波器型号:{model})

#关闭连接

scope.close()

2.3通信代码示例

假设我们有一个简单的测试流程，需要从示波器获取波形数据并存储到文件中。以下是完整的代码示例：

importpyvisa

importnumpyasnp

importmatplotlib.pyplotasplt

#初始化VISA资源管理器

rm=pyvisa.ResourceManager()

#连接示波器

scope=rm.open_resource(TCPIP0::00::INSTR)

#发送SCPI命令配置示波器

scope.write(:ACQ:MODERTIM)

scope.write(:TIMEBASE:RANGE100e-6)

scope.write(:CHAN1:RANGE1)

#发送SCPI命令获取波形数据

scope.write(:WAV:POIN:MODERAW)

scope.write(:WAV:FORMASC)

scope.write(:WAV:DATA?CHAN1)

waveform_data=scope.read()

#处理波形数据

waveform_data=waveform_dat