系统设计方案

（一）设计核心思路

（二）软硬件架构

实现细节

（一）硬件通信网络搭建

1. 控制简化：设备与计算机点对点连接，简化访问协议与控制逻辑，便于设备管理；

2. 故障隔离：单一设备故障（如某一路电源异常）不影响整体网络通信，可逐一隔离设备定位故障，提升系统稳定性。

（二）软件设计

1. 程序流程

1. 通信初始化：连接电源机箱、万用表与计算机，确认通信正常后启动程序；

2. 仪器配置：对 34461A 万用表进行初始化（如测量模式、精度设置），选择待测电源通路，设置电压扫描范围与步进；

3. 自动化测试：通过循环结构控制电源输出高压，待输出稳定后（插入延时等待函数），万用表读取实际输出值；

4. 数据处理与保存：自动记录 “电压设置值 - 电压显示值 - 电流显示值 - 实际输出值”，以带时间标识的电子表格形式保存；

5. 流程收尾：测试结束后关闭高压输出，释放仪器资源。

2. 技术难点

• 设备协同控制：因程序中存在 “电源输出” 与 “万用表读数” 两个并行数据流，若顺序混乱会导致数据不匹配。通过 LabVIEW“顺序结构编程 + 延时等待函数” 解决：电源每输出一个电压点后，插入 5s 延时（确保万用表读数稳定），再执行读数操作，保障数据对应性与准确性。

• 数据保存与后续处理：调用 LabVIEW “写入电子表格” 函数，将测试数据保存为 Excel 兼容格式，方便后续通过趋势线分析（如电压设置值与实际输出值的线性关系）完成电源参数校正，最终使电源电压设置值、显示值与实际输出值的误差控制在 1% 以内。

（三）上位机界面设计

1. 主界面：显示系统名称、VISA 资源名称（如 K-34461A-08762），提供测试启动、退出等核心操作入口；

2. 仪表控制子界面：支持万用表资源选择、初始化配置，可设置测试通路（共 5 路）、电压扫描范围与步进，实时显示测试数据；

3. 电源机箱子界面：实现电源预热时间设置、高压输出通断控制，实时显示电源模块参数（如电压设置值、电流显示值）。

测试效果

（一）测试效率与精度提升

• 时间对比：人工测试需 2 小时，自动化系统全流程耗时≤15 分钟（扫描阶段 700s + 数据处理 / 保存时间），时间压缩 90%；

• 精度对比：校正后电源输出电压精度≤1%，符合技术协议与出厂要求；数据记录无人工误差，保持万用表高精度测量优势。

（二）扩展性与复用性

参考要点

1. 仪器选型参考：若需开发高压电源测试系统，可优先选择支持网络接口、标准通信协议（如 MODBUS_TCP）的设备，确保远程控制兼容性；万用表推荐安捷伦 34461A，平衡精度与性价比。

2. LabVIEW 开发技巧：开发时需先安装 VISA 驱动，再调用 NI 仪器驱动库中的子程序，减少底层通信编程工作量；多设备协同控制需采用 “顺序结构 + 延时”，避免数据错位。

3. 系统架构复用：星型通信拓扑可复用于多路仪器（如多台电源、多块万用表）的自动化测试场景，故障隔离设计能提升系统可靠性，适合工业级测试需求。

4. 数据处理思路：将测试数据保存为电子表格并通过趋势线分析校正参数，该方法可迁移至其他需要线性关系校正的测试场景（如传感器校准、电源模块调试）。