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應用

用戶長期為大量科研、生產應用提供計量校準。隨著我國工農業國防應用發展，越來越多重大科研設施、生產裝置，需要精確的現場計量校準。傳統計量設備受使用環境要求，很難為一線應用提供現場計量測試服務。PXI硬件平臺提供了較為理想的硬件可靠性、靈活性和便攜性。然而PXI模塊配套軟件更改隨意、硬件指標標注混亂、進口產品安全性風險，成為構建基于PXI的計量設備的障礙。

挑戰

用戶搭建便攜式計量測試平臺的難點歸納如下：

良好的軟件、固件版本控制，保證量值傳遞鏈路可凍結

符合計量規范的精度標注，對計量精度背書

模塊化可重構，高性能工業標準總線架構

工業級抗干擾電磁兼容設計

具備6位半萬用表、多通道同步采集、任意波形發生等多物理量模塊

確保模擬量值輸入輸出計量可溯源基礎上，功能軟件可方便二次開發

主控計算機可方便脫離，對信息產品可獨立保管

性價比高，符合產業推廣需求

解決方案

計量互認、簡儀精度規范和軟件版本凍結方面堪稱模范。首先，在模塊儀器領域，簡儀率先遵循計量規范，明確標注采集板卡的測量不確定度。詳見簡儀大全《JYPEDIA》：“測量小百科 | DAQ精度”和 “簡儀發布 | PXI CONNECT 2023-測試測量最基本的問題——精度”。第二，簡儀軟件、固件版本控制和工藝凍結方面堅持測量儀器要求，進行嚴格的版本控制，和新版本回歸測試。同時簡儀通過與計量部門的合作，完整地保持了板卡可溯源校準的量值傳遞鏈路。

平臺可靠性、靈活性、便攜性方面，簡儀PXI是規范標準的工業產品。多年來，簡儀堅持研發生產符合PXI規范的平臺產品。簡儀機箱控制器具有各自性能各種槽位大小選項，給用戶帶來了完整的PXI優勢選項。

在本案例用戶方案中，使用了簡儀PXIe-2312雷電機箱。它是一款PXI Express遠程機箱，具有5個PXI Express混合插槽和集成的英特爾雷電3接口，為PXI測試和測量提供了便捷和高性能。機箱前面板有兩個雷電3接口。一個接口可以連接到配備雷電3接口的主機PC，另一個接口可以下行到下一個機箱或USB-C設備。

萬用表采用了簡儀PXIe-8902六位半數字萬用表。它是一款高精度數字萬用表 (DMM)，內置六種測量類型：直流電壓、直流電流、交流電壓、交流電流、二線制電阻和四線制電阻測量，提供80 ppm的精度。模塊支持定期的固件版本升級。PXIe-8902 緊湊輕便，易于攜帶。它在應用上多樣化，適合診斷電氣問題、驗證電路操作和確保組件完整性。它為各種電氣測量需求提供了一個精確、靈活且高性價比的解決方案。

多通道同步電壓采集采用了簡儀JY-5315。該系列同步數據采集模塊提供高精度330 ppm，16 位分辨率，16 通道，每通道5 MS/s (JY-5315) 或2 MS/s (JY-5312) 采樣。還有16個數字輸入輸出通道。該設備采用高吞吐量PCI Express 總線和多核優化驅動程序與應用軟件來提供高性能功能。

任意波形發生器采用簡儀PXIe-9702。該模塊是一款高精度0.22%，2通道16-bit，高達250 MS/s更新率的任意波形發生器。產品包括2個波形輸出通道，輸出范圍±0.5 V / ±1.25 V / ±5 V，負載阻抗50 Ω；輸出范圍±1 V / ±2.5 V / ±10 V，負載阻抗100 kΩ；板載512 MB DDR3大容量數據緩存。產品采用PXI Express Gen2高速總線，支持單次輸出，流輸出，定時輸出和觸發輸出模式，提供長達512 MB的波形緩存。除了板載10 MHz高精度TCXO時鐘外，產品允許用戶接入外部參考輸入時鐘。通過板載鎖相環，用戶可靈活配置DAC采樣時鐘。PXIe-9702展現了高效可靠的波形發生能力，是瞬態信號仿真、影像數字化、超聲波測量、生物醫療研究、ATE及其他高科技產業、科學及軍工應用的理想選擇。

使用的簡儀產品

硬件

PXIe-2312：5插槽全混合PXI Express雷電3遠程機箱

PXIe-8902：高精度 80 ppm，6?數字萬用表

PXIe-5315：高精度330 ppm，16位分辨率，16通道，5 MS/s 同步數據采集模塊

PXIe-9702：高精度0.22%，2通道，16位，250 MS/s 任意波形發生器模塊

軟件

SeeSharpTools：銳視測控軟件開發工具包

亮點

簡儀解決方案滿足了自主可控便攜式校準測試平臺的諸多相互制約的要求，滿足了計量準確性的死板要求和工程現場適用性的靈活要求。

簡儀PXI平臺設計規范，兼容性好，有利于設備擴展和投資價值保持。

簡儀和計量單位長期合作，使得重構的設備校準流程順利可靠。