基于高稳定电源虚拟测试系统设计方案

为了测试电子显微镜高稳定线圈恒流电源的稳定度，本文提出了一种基于高稳定电源虚拟测试系统设计方案。该方案中所设计的系统硬件平台基于GPIB总线，以8位半数字多用表为高精度电压采集设备，软件系统以LabVIEW为开发平台，可以实时采集处理线圈电流反馈的电压信号。应用该系统测试了稳定度为2 ppm/min的物镜线圈电源。结果表明，该测试系统精度高，反应快，使用方便，满足自动测试高稳定电源的需求。

0引言

一般电源稳定度的测试有众多方法。在220 kV场发射枪透射电子显微镜的研制过程中，其线圈恒流电源的稳定度要求甚高，特别是物镜线圈恒流电源，其线圈电流稳定度达到2 ppm/min.这就迫切需要搭建一套可靠，方便和高效的电源稳定度测试系统来开展工作。目前，高稳定度测试系统常采用记录仪方法，但其操作不方便，精度不高。

根据项目工作需要，作者开发了实用化的基于Lab-VIEW虚拟平台的线圈电源高稳定度的在线自动测试系统。本文以物镜线圈电源电流稳定度测试为例，介绍该系统的组成，测量原理及软件编程实现，并给出数据处理方法及测量结果。

1测试系统硬件组成及原理

1.1系统组成

该测试系统组成结构如图1所示，线圈电源给线圈与采样电阻R提供电流，8位半数字多用表采集采样电阻R上的电压信号，电压数字化数据经GBIB接口连线输入到计算机，计算机进行分析处理并实时显示。

图1 测试系统组成图

本系统数字多用表采用Agilent公司3458A多用数字多用表。3458A直流电压档具体特性为：最高8.5位(28位A/D)分辨率，最高灵敏度10 nV;0.6 ppm /24 h精度，8 ppm/年电压基准电压稳定度。线圈电源稳定度最高为物镜线圈电源，要求线圈电流稳定度为2 ppm/min，因此3458A数字多用表可以满足要求。

该系统的数据采集过程为：数字多用表3458A具有标准的GPIB接口，通过82357B模块转换成标准的USB接口，这样就可以方便地与计算机连接。