普源數據采集器M302高精度測試系統方案及應用
客戶背景
想要解決多種同時采集不同條件下的信號？這對儀器的要求以及配件的選擇至關重要，近期，安泰測試與西安某企業展開合作，針對其在項目過程中遇到的想要采集不同條件下的任意信號，并且可以用labview集成在系統中的問題，提供了專業的技術解決方案，并通過現場測試驗證了方案的可行性，有效的提升了項目的推進。具體的方案如下：
普源數采 M302 高精度測試系統技術方案
一、系統架構與核心組件
硬件平臺
我們采用普源數采 M302 主機：5 個模塊化插槽，支持 6.5 位 DMM 萬用表模塊（20 路高精度測量通道）、MC3120 多路復用器（20 通道差分切換，支持 2/4 線制測量）及 M3TB20 接線盒（內置熱電偶參考結，兼容 MC3120）。
數英信號發生器：輸出 10Vpp/10kHz 正弦波，通過 BNC 線纜連接至 M3TB20 接線盒，經 MC3120 多路復用器分配至 M302 的 DMM 模塊輸入通道。
核心功能
多通道同步采集：支持 256 通道擴展，掃描速度達 60 通道 / 秒，開關速度 200 通道 / 秒，滿足高密度測試需求。
靈活列表模式：可配置采樣速度（高速 / 中速 / 低速）、掃描模式（順序 / 隨機 / 循環）及觸發延遲，生成定制化測試序列。
高精度測量：6.5 位 DMM 模塊支持 DCV（1μV 分辨率）、ACV（0.05% 基本精度）、溫度（熱電偶 / 熱敏電阻 / RTD）等多參數測量。
二、測試方案演示流程
硬件連接與參數配置
信號源連接：
使用 BNC 線纜將數英信號發生器的輸出端（10Vpp/10kHz 正弦波）連接至 M3TB20 接線盒的輸入通道。
通過 M3TB20 的接線端子將信號分配至 MC3120 多路復用器的 CH1~CH20 通道。
圖1 接線盒內部以及接線
M302 主機配置：
插入 DMM 模塊（插槽 1）和 MC3120 多路復用器（插槽 2），通過前面板 4.3 英寸彩屏進入 “Config” 菜單，設置 DMM 測量功能為 “ACV”，量程 10V，分辨率 6.5 位。
進入 “Scan List” 配置界面，添加 CH1~CH20 通道，設置掃描模式為 “順序掃描”，采樣速度 “高速”（60 通道 / 秒），觸發延遲 100ms。
圖2工程師設置M302列表
列表模式功能驗證
測試場景 1：動態信號跟蹤
啟動列表模式，M302 以 60 通道 / 秒的速度掃描 CH1~CH20，實時顯示波形及測量值（如幅值、頻率）。
通過 “View” 菜單切換至 “Measurement Curve” 界面，觀察各通道信號響應曲線，驗證系統動態跟蹤能力。
測試場景 2：延遲觸發與隨機掃描
修改掃描模式為 “隨機掃描”，設置延遲 500ms，觸發源為 “外部信號上升沿”。
當信號發生器輸出上升沿到達時，M302 自動啟動掃描，驗證延遲精度及隨機通道切換穩定性。
圖 3 M302實際測試結果展示
三、LabVIEW 系統集成方案
軟件架構設計
驅動安裝：下載并安裝普源 M302 的 IVI 驅動（需從普源官網獲取），通過 NI-VISA 配置 GPIB/LAN 通信參數（如設備地址：GPIB0::1::INSTR）。
LabVIEW 界面開發：
主界面包含通道配置區（選擇測量功能、量程）、掃描參數設置區（采樣速度、模式、延遲）及實時數據顯示區（波形圖、數值表）。
使用 “GPIB Write” 和 “GPIB Read” VI 實現與 M302 的指令交互。
數據管理：測試結果自動保存為 CSV 文件，支持一鍵生成 PDF 報告（含波形圖、測量數據及測試參數）。
四、機柜集成與系統調試
機柜安裝方案
硬件布局：
使用 19 英寸標準機柜，預留 5U 空間安裝 M302 主機（含散熱風扇）、數英信號發生器及交換機。
通過機柜背部理線槽連接 BNC 線纜、GPIB 線及電源線，確保信號傳輸穩定。
環境要求：機柜兩側及后側預留 50mm 散熱空間，環境溫度 20±5℃，濕度 40%~60%。
系統聯調與優化
精度驗證：使用高精度校準源（如 Fluke 5520A）對 DMM 模塊進行校準，確保 AC 電壓測量誤差≤0.05%。
抗干擾測試：在機柜內引入 100MHz 射頻干擾源，通過 LabVIEW 實時監測 M302 的底噪水平（要求≤100μVrms），驗證系統電磁兼容性。
產品的技術優勢與應用價值
對于普源DM300系列，他擁有強大的性能和功能：
高精度與高速度：6.5 位 DMM 模塊結合 MC3120 的高速切換能力，實現 μV 級分辨率與 60 通道 / 秒的掃描速度，滿足精密電子元件測試需求。
靈活擴展性：支持 8 種模塊類型（如矩陣開關、計數器），可擴展至 256 通道，適配多場景測試（如汽車電子、新能源電池）。
智能化集成：LabVIEW 軟件提供自定義測試流程、數據分析及報告生成功能，大幅提升測試效率（較傳統手動測試節省 70% 時間）。
對于他的典型應用場景
在工業自動化測試：例如在產線中集成 M302 系統，實現對 20 路傳感器信號的實時監控與異常報警，支持 SPC 統計過程控制。
在對于研發驗證時：例如在新能源逆變器測試中，通過列表模式同步采集 20 路電壓 / 電流信號，分析動態響應特性及諧波失真。
圖 4向客戶交付儀器及附件
最后我們進行了現場的操作培訓，內容涵蓋硬件配置、LabVIEW 編程及故障排查。 交付了儀器以及所有配件，提供了《M302 系統操作手冊》、LabVIEW 源程序及測試報告的模板。普源數采 M302 系統憑借其模塊化設計、高精度測量及靈活的軟件集成能力，為西安某電子企業提供了一套從信號采集、分析到報告生成的全流程測試解決方案，助力其提升產品質量與研發效率。
關注官方微信
