引言
   近幾年，隨著各類電子產品走進千家萬戶，程控交換機、通訊、電腦、控制設備、家用電器等行業都迅速發展。而在這些設備中被廣泛采用的開關電源，也迎來了一個發展熱潮，電源技術更是日新月異，開關電源開始向高頻、高可靠、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化方向發展。同時，電源產品的設計驗證和功能測試也越來越為嚴格何嚴謹，除了傳統的精度需求以外，還對測試設備提出了更高的要求。例如：
    測試過程中計算機的介入，需要測試儀器具有上位機通信能力，而且由于眾多儀器集合在一個系統中，還需要測試儀器擁有多種接口和可以相互兼容的命令集結構；
    由于測試和生產的規模效應，大量儀器在一個車間中運行，不可避免的會相互干擾。這就需要測試儀器具有較強的抗*力，以避免因為干擾而造成測試數據的不可靠；
    隨著對生產效率的要求越來越高，還需要儀器具有自動化特性和高速測量特性等。
    為了解決上述問題，滿足測試工程師的測試需求，RIGOL推出了DM3000系列萬用表，除了具備以上優點以外，DM3000還具有強大的數據處理能力，任意傳感器測試功能和多路巡檢功能，這就可以極大提高測試工程師的測試效率。

應用實例
    下圖所介紹的電源測試系統，是某電源生產廠商使用的測試系統。該系統集成了示波器，電子負載儀、上位機、萬用表和測試工裝，其中集成了示波器，電子負載儀、上位機、萬用表通過機架組裝在一起，各儀器與電腦間通過傳統的GPIB接口進行數據傳輸和通信。外部的測試工裝用于裝載開關電源產品，測試工裝的電路板設置若干個測試點，通過外部的繼電器電路連接到DM3000的表筆上。通過上位機控制繼電器的切換，萬用表可以對各個測試點進行逐一測試。
    該測試系統具有以下特點：
    1. 可以對電源產品進行全面檢測。測量的項目不但包括輸出電壓，輸入電壓，電源功率，紋波等傳統參數，還包括不同負載電源效率，不同輸出電平時功率，輸入輸出阻抗等177個各類參數；
    2. 測試平臺*自動化，整個過程實現無人職守。測試過程中只需要操作人員更換被測產品并按下測試按鈕即可；
    3. 一次測量完畢結果自動保存到上位機。測試過程沒有任何人為干預，自動為電源測試和開發人員保存*手資料，為產品和測試方法的改進提供了*手資料。

DM3000在系統中應用
    以下將著重從DM3000系列萬用表——以系統中應用的DM3052為例的性能出發，介紹萬用表的使用情況和具體問題的解決。

測量
    生產線上對測試速度的要求很高，高速度意味著產品測試周期短，減小產品生產的時間成本，有利于提高生產效率。DM3052本身具有50K/S的采樣速率，且有5位半，4位半，3位半三種讀數精度可供客戶選擇，分別給客戶提供了慢速，中速和快速三種測量速率。下表闡述了DM3052的不同精度時的測試速率以及和某同類產品的對比。從表中我們可以看出使用了DM3052以后177個項目的測試效率提高了近十個百分點！極大的提高了生產效率。

表一 DM3052單項測試時間

讀數精度	5位半	4位半		3位半
測試速度	438ms	234ms		172ms
量程選擇	直流電壓48V
讀數精度	0.0005	0.0006	0.0008

表二 DM3052與同類產品對比

	DM3052	某同類產品
速度選擇	中速
單項速度	約250ms	約360ms
總耗時	約88s	約98s

    同時在測量的過程中，必然要進行不同量程的切換，這就需要測試設備可以自動切換檔位，那么這個切換的時間也必然會影響測試效率。DM3052的檔位切換速度遠遠大于市場上的同類產品。以測量直流電壓3.3mv到5v為例，DM3052自動尋檔從200mv檔到20v檔，到穩定的測量得到5v電壓值，只需要234ms，速度遠遠快于絕大部分同類產品的640ms。而且在速度提高的同時保證了測量精度，使讀數準確度在0.002以內。
    當然測量指的的不僅是測試設備有快的測試速度，還包括測試結果的精度要求。DM3052可以滿足多種測量速度的需求，而對應中，快，慢三種測試速度時其讀數精度都不超過0.1%，*達到了客戶測試指標（0.004），同時也基本可以滿足測試市場絕大部分客戶的需求。


抗干擾
    通常開關電源的底板是交流電源的地線,因而通過器件與底板之間的分布電容將電磁干擾耦合到輸入端產生共模干擾，影響到標準信號的測量。比如，在測量帶共模干擾的+5V直流信號時，所帶的干擾在直流成分上疊加了500mV左右的交流成分，信號如圖三所示，以往同類產品測量此類信號時的幅值偏大。DM3052在硬件上解決了這一問題，避免了共模干擾產生的影響，因此DM3052抗共模*力良好，可以極大提高測量準確度。

上位機通信
    DM3052具有多種接口配置：GPIB，LAN，RS232和USB Device，具有良好的兼容性，滿足不同接口的上位機通訊控制。現代的測試系統經常需要由多個設備組成，如該電源測試系統就包括示波器，萬用表，電子負載，程控電源以及與之相連接的測試工裝。這些設備由不同的通訊接口連接到上位機，從而被控制和操作，測試平臺是否能保證順利測量，關鍵之一在于通訊接口卡的兼容性,目前的工業控制大部分還是沿用世紀初的GPIB,而同類萬用表產品出現的問題在于其GPIB接口卡與平臺主機兼容性不好，和其他GPIB設備共用一臺上位機總線資源會發生沖突，DM3052具有良好的接口兼容特性，通過了與NI，ADLINK等各廠家GPIB卡兼容性測試，且無一沖突的通過開關電源生產線不同平臺上的現場測試。
    與上位機的通信接口只是zui基礎的一部分，命令集也是*的一個關鍵要素。DM3052機器內部除了配套有RIGOL公司自研發的一套精簡命令協議，還兼容通用標準的SCPI命令協議和FLUKE公司的命令協議。這就避免了系統中儀器更新時因為命令集不能兼容造成的程序紊亂，測試無法進行，必須重新開發測試軟件的弊端，去除了眾多測試工程師的隱憂，使得測試儀器朝著“來之能換，換之可用”的全面兼容時代發展。
    DM3052的命令集除了兼容特性以外，還有一些合理的細節化設置。例如在測量200kHZ信號的頻率時，受環境影響有時候會測不準，信號如圖四所示，由于該信號受到外部的干擾導致幅度減小，而判斷信號的電壓閾值設置相對過高，使得部分時刻的信號沒有被檢測到。由于這個閾值由量程電壓值決定，是10%＊量程電壓值，從硬件的角度來改比較復雜，迅速解決的方案是通過將所有測頻命令從“:FREQ？”改成“:FREQ？MID,MIN”，將量程當位設成zui小200mv, 這樣問題很快得到解決。因此可見，適合的命令集是實現自動化測試*的一環。

結束語
    隨著計算機和電子工業的迅速發展，測試測量行業已經開始向以高速、和為特點的自動化時代邁進，DM3000系列萬用表正式在這種大潮下應運而生的。隨著各項優勢的不斷展露，DM3000必將取得更加廣泛的應用空間！

   

圖一 RIGOL的DM3000系列萬用表                 圖二 開關電源測試平臺

  

圖三 帶共模干擾的+5V直流信號                圖四 受干擾的200kHZ交流電壓信號