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横河 GS610/GS820 多通道信号源测量单元

更新时间:2020-05-07

简要描述:

横河 GS610/GS820 多通道信号源测量单元
GS610是一台高精度、高性能的可编程电压/电流源,具有电压/电流生成和测量功能。最大输出电压和电流分别为110V和3.2A。由于GS610可以作为电流“输出"或电流“吸入"使用,可以实现在较宽范围上的基本电气特性的评估。
GS820配备2个模拟通道,每个通道由恒压源VS、恒流源IS、电压计VM和电流计IM组成。两个发生源测量通道相互隔离。

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 横河 GS610/GS820 多通道信号源测量单元

  信号源测量单元 GS610 

该信号源测量单元可全面执行您的高容量需求,包括远程控制和简单易用的文件操作。

  • “输出”和“吸入”运行最大可至110V/3.2A(四象限操作)
  • 基本精度:±0.02%(DC电压生成)
  • 扫描输出蕞高100-µ间隔
  • 随附丰富的扫描模式(线性、对数和任意)
  • 在内部存储器中最多可存储65535点发生源测量数据
  • 使用Web服务器功能的远程控制和FTP(选件)
  • 带USB存储功能的简单文件操作

电压/电流生成和测量量程

“输出”运行(电流输出)和“吸入”运行(电流吸入)的四维运行可高达110V、3.2A和60W。

输出和测量分辨率是5.5位。


电压生成/测量范围:200mV~110V
电流生成/测量范围:20µA~3.2A

最大输出电流:
±3.2A&(在±12V或更低输出电压)
±2A(在±30V或更低输出电压)
±1A(在±60V或更低输出电压
±0.5A(在±110V或更低输出电压)

 

生成和测量功能

GS610由恒流源、恒压源、电压计和电流计组成。各功能可以组合为大量的操作模式。

操作模式:

  • 电压生成/电流测量(VS/IM);
  • 电压生成/电压测量(VS/VM);
  • 电流生成/电压测量(IS/VM);
  • 电流生成/电流测量(IS/IM);
  • 电压生成(VS);
  • 电流生成(IS);
  • 电阻测量(VS/IM或IS/VM)



此外,使用二线系统或四线系统的控制和测量可以通过内部切换本地感测和远程感测来实现。


 

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多种操作模式

GS610的电压/电流发生部分以DC发生模式或脉冲发生模式工作。四种操作模式 - 持续输出、线性扫描、对数扫描和程序扫描 - 对每种发生模式都可用。在程序扫描模式中,用户可以定义任意扫描模式。在各扫描模式下,输出电平的最小变化间隔为100µs。



DC输出模式
 

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脉冲输出模式
 

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发生和测量时间

发生源测量周期(发生源&测量,最小1ms)



如下图所示,GS610能够在任何操作模式下将发生和测量同步。在一个相对于内部/外部触发的发生源延迟后,发生开始启动。然后,在发生源电平稳定以后(测量延迟),在指定的积分时间内执行测量。当通过施加脉冲后等待负载响应来进行测量时,该功能是必要的。发生源测量周期是信号发生和测量的最小单元。GS610上的发生源/测量操作(发生源测量周期)最小1ms。



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使用扫描操作的差分测量

扫描操作可用来进行两次测量,然后确定两次测量之间的差异。当扫描数据1的发生源值建立时,执行D一次测量。当扫描数据2的发生源值建立时,执行第二次测量。通过D一次测量值减去第二次测量值,来确定差异。在很短的时间内进行两次测量,消除了偏移波动的影响,可获得高度精确的测量。此外,通过施加具有同等幅度但极性相反的电压(发生源1 = -1×发生源2),可以消除连接点处热电动势造成的偏移误差的影响。

 

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电压和电流的零位发生功能

GS610的零位发生功能可以生成电压/电流零位值,以及高低阻抗之间的输出条件的切换。在零位发生条件下,在输出继电器开启时,可以停止负载的电压或电流供应。此功能可避免因输出继电器的颤震和触点寿命而引发的问题,缩短了输出的打开/关闭的操作时间。

电压的零位发生

- 低阻抗:限流器被设置为指定的值。

- 高阻抗:限流器被设置为量程的0.5%。

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电流的零位发生

- 低阻抗:限压器被设置为量程的0.5%。

- 高阻抗:限压器被设置为指定的值。

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外部输入/输出和同步操作

GS610有多种外部输入/输出接口。指示发生和测量时间的触发器输入/输出信号、输出继电器开/关控制信号、零位发生开/关控制信号和比较器判断结果输出等信号,可以从BNC和多核接口中输入/输出。此外,多个GS610可以通过使用BNC电缆将一个GS610触发器输出简单连接到另一个GS610触发器输入上来实现同步。

(接口类型的外部视图,可参见第7页的“后面板”章节。)


 

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信号名称功能  
TRIG IN触发输入
SWEEP START IN
 
扫描启动输入
 


CTRL IN
INTERLOCK联锁输入
 
OUTPUT继电器控制输入
ZERO零位发生控制输入
TRIG OUTORIGIN触发器输出
 
SOURCE CHANGE发生源变化时间输出
MEASURE BEGIN测量启动时间输出
MEASURE END测量结束时间输出
PULSE END脉冲下降沿时间输出


SWEEP SYNC OUT
 
ORIGIN扫描同步输出
 
TURN END扫描1圈结束时间输出
ALL END所有扫描结束时间输出




CTRL OUT
 
INTERLOCK联锁自始至终输出
 
OUTPUT继电器状态输出
ZERO零位发生状态输出
PROGRAM可编程输出
COMPARE HI
 
比较结果输出,高
 
COMPARE IN
 
比较结果输出,中
 
COMPARE LO
 
比较结果输出,低
 
COMPARE OV
 
比较结果输出,超量程
 
COMPARE END
 
比较结束
 

 

带USB存储功能的简单文件操作

当GS610信号源测量单元经由USB连接到PC时,PC将GS610内部存储器视为USB存储设备。通过在通用工作表应用(1)中创建GS610发生模式,并拖放模式文件(2),可将模式文件方便地存储到GS610内部存储器中。GS610根据写入该文件中的发生模式来扫描电压或电流电平,在适当的点(3)测量负载电流或负载电压,并将结果存储进GS610内部存储器(4)中。绝不需要繁琐的编程或安装专门的软件程序(5)和(6)。



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用户定义运算功能

可通过组合特定的运算符,在GS610上执行用户自定义运算。它可以使用表达式来执行测量值的线性转换、计算功率、从当前测量值计算下一个生成值,以及执行发生数据的实时运算。表达式通过使用PC上的文本编辑器来创建,并经由USB存储到GS610内部存储器中。


 

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以太网接口(/C10选件)

 

安装以太网接口(/C10选件)后,可通过网络来进行远程控制和文件传输。



Web服务器

可以从Internet Explorer控制通过以太网接口连接的GS610。


 
  • 远程控制

    在浏览器上显示GS610的前面板图像,即可远程控制GS610。
  • 文件传输

    可将GS610内部存储器作为PC文件服务器进行处理。输出模式可以传输到GS610内部存储器中,可以在PC中加载测量结果数据。

 
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命令控制功能

使用类似于GP-IB或RS232命令的命令来控制GS610。最多可连接5个客户端到GS610。

 

后面板

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  • 触发/扫描/控制输入(BNC接口)

    选择触发输入、扫描启动输入或控制输入。
  • 触发/扫描/控制输出(BNC连接器)

    选择触发输出、扫描启动输出或控制输出。
  • GP-IB

    用于通过PC远程控制GS610的接口(IEEE 488 兼容)。
  • 外部输入/输出

    与其它设备的同步控制信号以及比较器判断结果输出。
  • 串行(RS-232)
  • 以太网(/C10选件)

    符合100BASE-TX/10BASE-T。可用于执行FTP文件传输。
  • USB-PC连接

    用于连接到PC上,并使GS610内部存储器作为USB存储设备进行操作。

 CN Product GS610 Selection Guide

 多通道信号源测量单元 GS820

 

四象限运行,包括“输出”(电流输出)和“吸入”(电流吸入)运行,量程蕞高可达7V/3.2A或18V/1.2A。输出和测量分辨率为5.5位。其它特点包括:

  • 隔离2通道发生源和测量功能
  • 发生源和测量量程:7V/3.2A或18V/1.2A
  • 最小量程为200-nA,分辨率可达1-pA
  • 可生成最多100,000点间隔为100-μs的任意波形
  • 通过主从同步链路扩展通道
  • 高速测试
  • 16位数字I/O(型号765602)
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2通道显示示例

(256x64点矩阵显示)
 

发生源和测量量程

四象限运行,包括“输出”(电流输出)和“吸入”(电流吸入)运行,量程蕞高可达7V/3.2A或18V/1.2A。输出和测量分辨率为5.5位。

 

  • 电压量程:     
     
    • 200mV、2V、7V和18V
  • 最大输出电流:    
     
    • ±3.2A(输出电压±7V或以下) ±1.2A(输出电压±18V或以下)
  • 电流量程:     
     
    • 200nA、2µA、20µA、200µA、2mA、20mA、200mA、1A和3A
  • 最大输出电压:
     
    • ±18V(输出电流±1.2A或以下) ±7V(输出电流±3.2A或以下)

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GS820的构成和功能

GS820配备2个模拟通道,每个通道由恒压源VS、恒流源IS、电压计VM和电流计IM组成。

两个发生源测量通道相互隔离。


 

发生源和测量功能
 
  • 电压源和电流测量(VS & IM)
  • 电流源和电压测量(IS & VM)
  • 电压源(VS)
  • 电流源(IS)
  • 电压计(VM)
  • 电流计(IM)
  • 电阻计(IS&VM)
每个通道都可选择这些功能并任意组合。

通过在本地感应和远程感应之间切换,可以实现二线或四线制的电压感应。
 
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发生源与测量功能的组合

组合使用两个通道的发生源和测量功能,以满足各种测试要求。

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发生源和测量时序

基本的发生源和测量时序

GS820使用内部定时器或外部输入信号等触发输入执行信号发生和测量。收到触发信号时,GS820经过发生源延迟时间后开始生成信号,再经过一段测量延迟时间后根据指定的积分时间执行测量。可在0.001PLC~25PLC的范围内设置测量积分时间*²。此外,GS820还提供自动零位测量功能,此功能在测量后测量内部零位基准并执行实时偏置校正。自动零位测量的积分时间等同于测量积分时间设置。



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使用多种触发源设置时序

GS820可以分别设置信号发生触发源和测量触发源。信号发生触发源可以使用两种类型的恒定周期定时器和一个外部信号输入。除了这些触发源以外,发生源变化点和扫描结束点也可以用作测量触发源。由于可以按通道分别设置发生源触发和测量触发,GS820适合各种连接条件和定时组合下的信号发生和测量。此外,还可以使用外部信号或程序事件进行辅助触发。发生源延迟、测量延迟和积分时间可以按通道分别设置。



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发生源与测量的异步操作

GS820提供各种触发源,使发生源和测量操作能够异步进行。在下图所示的例子中,发生源和测量功能使用不同的定时器,一个发生源周期内执行多次测量。



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扫描功能1

预设扫描 GS820的电压/电流发生部分以DC发生模式或脉冲发生模式工作。每个发生模式都有预设的操作模式,如连续输出、线性扫描和对数扫描,用户只需设定简单的参数即可执行扫描操作。在各扫描模式下,输出电平的最小变化间隔为100-µs*¹。



*1:最小程序周期
 

100µs:关闭测量功能时

500µs:打开测量功能、使用两个通道并关闭自动零位时

 

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扫描功能2

最多100,000点的任意波形发生,同步扫描控制参数

除了上述预设扫描功能外,GS820还具备可编程扫描功能,允许用户定义扫描样式。用户可以使用电子表格或文本编辑器创建或编辑最多100,000点的任意波形数据(CSV格式)。除了发生源电平外,GS820还能扫描定时和控制参数。因此,在发生波形的同时,可同步执行控制序列。在可编程扫描模式下,扫描程序的最小变化间隔为100-µs*¹。



*1:最小程序周期

100µs:关闭测量功能时

500µs:打开测量功能、使用两个通道并关闭自动零位时

此值不包含对应于控制参数的硬件运行时间。

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编辑测试序列

(适用于自动测试设备)



GS820允许您编辑测试序列,适用于在生产线上进行自动测试。用户可以编写用于自动测试的关键程序文件参数,如信号发生值、测量值、比较值上限、比较值下限、比较结果、控制位输出等。程序文件为CSV格式,可在常用电子表格软件中编辑和查看。



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测试速度

缩短生产线测试总时间。GS820加快了生产线测试的速度。以下是测试速度的测量结果(参考数据)。

测试速度的测量值(参考数据)*¹

 

任务运行时间使用的指令条件
改变发生源电平

(1通道)
423µs
 
 :chan1:sour:lev +15.0000测量功能OFF,

发生源量程固定为18V。
 
改变发生源电平

(2通道) 
910µs
 
:chan1:sour:lev +15.0000;

:chan2:sour:lev -0.12500 
同上
 
改变量程

和发生源电平
978µs
 
:chan1:sour:rang 18V;

lev +15.0000 
测量功能OFF
 
改变限制器

和发生源电平 
1,048µs
 
:chan1:sour:lev +15.0000;

prot:lev 200µA 
测量功能OFF,

发生源量程固定为18V。
 
切换发生源

功能 
457µs
 
:chan1:sour:func volt 
测量(1通道) 613µs
 
:chan1:meas?  积分时间0.001PLC,

自动零位OFF,外部

触发OFF。
 
测量(2通道

同步) 
820µs
 
:meas? dual同上
 
改变发生源电平

和测量(1通道) 
985µs
 
:chan1:sour:lev +15.0000;

:chan1:meas? 
同上,发生源

量程固定为18V。
 
改变发生源电平

和测量(2通道) 
1,686µs:chan1:sour:lev +15.0000; :

chan2:sour:lev -

0.12500;meas? dual; 
同上 

*1: 测量环境

Core 2 Duo处理器2.33GHz、USB2.0、使用LabView

通道扩展

使用主从配置扩展到最多10个通道



多台GS820可以按如下所示进行连接,作为多通道发生源测量单元。通过主-从配置,只需访问主机,即可设置和收集所有相连通道的程序数据。主机可以(1)将发生源数据配发到从机,或(2)收集和合并所有从机的测量数据。通过连接专用的触发信号线,可实现所有通道完全同步。



Tm Gs820 15


 

电压和电流的零位发生功能

无颤震快速断开负载



GS820零电平发生功能可生成零电压或零电流,并可控制限流器/限压器以限制负载电流。在零电平发生状态下,GS820停止向负载施加电压或电流,即使输出继电器开启也会断开与DUT的连接。此功能可避免因输出继电器的颤震和触点寿命而引发的问题,缩短了打开/关闭输出的时间。


 

Tm Gs820 16

 CN Product GS820 Selection Guide 1

 

横河 GS610/GS820 多通道信号源测量单元

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