模塊化數(shù)字萬用表(DMM)

在產(chǎn)線測試或制造業(yè)測試領(lǐng)域中，數(shù)字萬用表(DMM)已經(jīng)成為一款無處不在的測試儀器。在面對多種多樣的不同測試需求時，例如需要進行電壓、電流和溫度測量的設(shè)備特性測試和功能性測試等情況，數(shù)字萬用表作為一款理想的工具可以很好地滿足測試需求。隨著應(yīng)用需求和技術(shù)的不斷演變，數(shù)字萬用表變得越來越小巧，而且也越來越多地與開關(guān)以及其他儀器相集成來構(gòu)建多功能測試系統(tǒng)。面對這一演變，您是否想過儀器模塊化的發(fā)展趨勢將如何影響數(shù)字萬用表？

如果您尚未考慮過使用模塊化數(shù)字萬用表來替代傳統(tǒng)臺式數(shù)字萬用表，請思考以下三個問題：

1. 在當前的測試系統(tǒng)中，傳統(tǒng)DMM是否可以很好地與其他儀器進行通信？在自動化測試應(yīng)用中，通常會用到開關(guān)模塊、電源模塊和示波器模塊與數(shù)字萬用表進行協(xié)同工作，而PXI平臺可為所有的這些儀器模塊提供最優(yōu)化的低延遲通信總線。
2. 傳統(tǒng)DC直流測量是否可以滿足測試應(yīng)用的性能需求？最新的模塊化數(shù)字萬用表具有足夠高的采樣速率，可用作為高電壓數(shù)字化儀。
3. 測試系統(tǒng)需要多少個通道（當前系統(tǒng)及整個系統(tǒng)生命周期中）？要實現(xiàn)目標通道數(shù)需要多大的體積空間？模塊化數(shù)字萬用表與高密度開關(guān)模塊相集成，可在緊湊的空間中實現(xiàn)多通道采集系統(tǒng)。

1. 利用基本的定時和同步功能

隨著測試系統(tǒng)的儀器數(shù)量不斷增多，數(shù)據(jù)采集、捕獲以及觸發(fā)等相關(guān)操作的定時和同步性能對于數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)顯得尤為關(guān)鍵。NI提供了基于PXI和PXI Express機箱的定時和同步解決方案來處理這些需求。NI定時和同步模塊可充分利用PXI和PXI Express機箱特性的高級定時和觸發(fā)技術(shù)。

許多應(yīng)用中會用到多種類型的儀器，諸如示波器、信號發(fā)生器、數(shù)字波形分析儀、數(shù)字波形發(fā)生器和開關(guān)模塊等。對于這些應(yīng)用，PXI和NI模塊化儀器內(nèi)置的定時和同步功能可在無需任何外接線纜的情況同步所有這些儀器。另外，NI DMM可與基于PXI的開關(guān)搭配使用能夠以高確定性的硬件定時來掃描成百上千的采集通道。

2. 充分利用最新模塊化數(shù)字萬用表的多功能性

大多數(shù)測試工程師已經(jīng)習(xí)慣于使用DMM來進行精密的測量– 通常為直流測量 – 而且往往會選擇其他的儀器，比如示波器來實現(xiàn)波形捕獲功能。然而，大多數(shù)的測試需求往往既包括直流測量，同時又有高頻信號的測量需求。而最新模塊化數(shù)字萬用表可兼具兩者的功能，在提供給用戶7位半分辨率進行高精度測量的同時，其采樣速率亦高達1.8MS/s。這類雙功能的儀器能潛在地節(jié)省了測試經(jīng)費，同樣也簡化了測試方式。此外，這類數(shù)字萬用表具有可承載高電壓和電流范圍的浮地輸入端子，大大簡化了傳統(tǒng)示波器使用一個外置衰減器或電流探頭的測試方式。

隨著采用通用測試系統(tǒng)來測試各種設(shè)備的趨勢日益普及，系統(tǒng)的未來可升級性和可重配置性成為了另一重要的考慮因素。請想一下您當前的測試系統(tǒng)，它能否適應(yīng)不斷變化的測試需求或未來的新設(shè)備？使用傳統(tǒng)DMM儀器時，如果需要添加功能– 比如來自不同供應(yīng)商的不同類型儀器 – 對于測試系統(tǒng)來說這可能意味著完全重新構(gòu)建架構(gòu)，其原因是不同儀器間的控制和觸發(fā)可能是完全不同的。這種方法不能提供足夠的硬件靈活性來降低測試成本。相反，模塊化DMM儀器采用了最新技術(shù)，在添加功能時只需要升級儀器而無需改變整個系統(tǒng)，這樣用戶就無需擔心大幅的系統(tǒng)架構(gòu)調(diào)整。

采用融合最新技術(shù)的模塊化DMM儀器，用戶可以通過軟件編程的方式來控制儀器進行工作，從而獲得最高效的儀器來執(zhí)行每項任務(wù)。這種方法使得用戶能夠利用自校準等高級功能來確保在兩年的工廠校準保修期內(nèi)實現(xiàn)可重復(fù)測量。模塊化DMM幫助用戶以所需的方式控制測試系統(tǒng)，同時更加靈活地測量設(shè)備。

3. 設(shè)計多通道數(shù)測試系統(tǒng)以滿足測試成本目標

在自動化測試應(yīng)用中，數(shù)字萬用表通常要連接到開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，從而使儀器可以連接更多的測試點。傳統(tǒng)的臺式數(shù)字萬用表不僅要比模塊化數(shù)字萬用表需要更多的機架空間，且不具備掃描成百上千的開關(guān)連接所需的內(nèi)置式觸發(fā)和通訊功能。如果將開關(guān)模塊集成到與DMM相同的平臺中，即可避免復(fù)雜的自定義開關(guān)切換軟件設(shè)計所帶來的挑戰(zhàn)，以及避免與其他不同供應(yīng)商設(shè)備通信的難題。

此外，由于每款臺式儀器都有一個獨立的顯示器、電源電路、風扇和機械外殼，當自動化測試系統(tǒng)使用到多種儀器時就會需要額外的體積空間和電源，且其成本通常比模塊化系統(tǒng)要高。使用模塊化系統(tǒng)，用戶可最優(yōu)化測試系統(tǒng)中的每一個組件，且避免不必要的空間和成本。例如，模塊化DMM能以不同采樣率完成高精度測量的任務(wù)，但其封裝僅是以模塊化板卡的形式，除去了不必要的獨立顯示器和機械外殼?，F(xiàn)成PC技術(shù)使得用戶能夠通過編程方式控制和同步系統(tǒng)中的模塊，同時模塊化系統(tǒng)為添加其他類型的儀器提供了足夠的機箱插槽，當用戶使用開關(guān)模塊擴展DMM通道數(shù)時也不會浪費任何的體積空間。利用模塊化系統(tǒng)的內(nèi)部功能，用戶可大大簡化編程難度以及多通道采集系統(tǒng)的系統(tǒng)連線，從而節(jié)省了整體空間和簡化了儀器的控制架構(gòu)。

4. 轉(zhuǎn)換至模塊化數(shù)字萬用表

隨著工業(yè)技術(shù)的不斷演進和測試需求的不斷膨脹，傳統(tǒng)數(shù)字萬用表的用戶正逐漸向模塊化的方式進行轉(zhuǎn)變。相比傳統(tǒng)獨立的數(shù)字萬用表設(shè)備，模塊化數(shù)字萬用表在具有相同或更高測量性能的同時提供給用戶更高集成度的平臺來支持現(xiàn)代技術(shù)，以其固有的靈活性滿足不斷變化的測試需求。