万用表技术专题

为了减少测试台上各种眼花缭乱的复杂工具，一场测试工具的革新运动正在悄然进行，测试台的空间更加宽裕的关键在于增大测试工具的功能密度。

如果你仔细观察一下目前常用的测试工具，你将会发现你的测试台上各种工具箱堆叠成山，周围是杂乱的导线、延长线和测试探针。为了满足工程师们开发和测试新产品的需要而配备的测试工具往往包括各种不同仪器：伏特计、安培计、欧姆表、电压源和/或电流源，以及信号发生器等，不一而足。

为了减少测试台上各种眼花缭乱的复杂工具，一场测试工具的革新运动正在悄然进行。最新推出的测试工具将多种原本由单个仪器提供的测试功能集成在一起，在较少的空间内为工程师们提供更多可选的功能和更大的灵活性。

提高功能密度

新一代测试仪器在设计和制造上最大和最明显的变化就是提高了集成度。例如，传统的多功能DMM（数字万用表）可以测量电压、电流和电阻，而现在可以测量更多的参数。大多数DMM已经能够测量频率和温度，以及一些与专用二极管和晶体管有关的参数。

最新一代的DMM内置扫描卡，可以对电路或者多个待测器件（DUT）进行点到点扫描。目前的大多数DMM还包括存储缓冲，能够保存450 000次读数据。对测试工程师来说，最重要的是，扫描－存储功能使他们能够充分应用DMM的功能进行多点测试，采集大量的数据结果。实际上，最新型的DMM可以用作完整的数据采集系统，同时还具有丰富的测量功能。

与DMM集成在一起的另一种功能部件就是信号源（如图1所示）。过去，测试工程师们在使用测量仪器（如DMM）时，必须结合电源和/或信号发生器一起使用。现在，使用一台仪器不但可以提供源信号，而且可以同时测量并记录结果。其中某些仪器还具有两个或多个信号通道，具有更多的功能和更大的灵活性。

图1 诸如SourceMeter 2600系列的信号源设备将信号源集成到功能增强的DMM中，
从而增大了测试台的功能密度

随着集成度的增大，人们需要一些更加专用的仪器。例如，借鉴某些示波器的功能设计更加专业的界面，用于测试新型的串行总线。另外，某些尖端的应用也需要全新的工具和测试功能。纳米技术领域的研究和开发所需的测试仪器要求能够在纳伏以下的精度范围内精确地和反复地测量极小的量。纳米技术的研究也需要极其精确和稳定的任意波形信号源。目前很多仪器都能够提供纳米技术应用所需的精确而稳定的波形。

更强的通信功能

Internet和万维网的发展也影响了测试仪器。目前具备Web功能的仪器已经相当普遍了。大部分这样的仪器都具有以太网接口，从而可以与PC通信，或者与其他仪器连接构成完整的数据采集系统。大部分具有Web功能的仪器都内嵌了Web页，具有专门的仪器URL。该Web页使用户可以读取和设置IP地址、MAC地址、日期校正之类的网络参数，可以向某台设备发送命令和查询数据。

测试界面的另外一个进步之处在于由LXI联盟推出的仪器用LAN扩展（LAN extensions for instrumentation，LXI）技术。简言之，LXI是一个通信标准，能够将各种具有（或没有）面板控制或显示器的小型、模块化仪器连接成网络，以以太网作为系统通信的中枢核心。

该联盟的目标在于制定一个公共的仪用标准，为各种专用的模块化仪器提供灵活的仪器组装结构和紧密的功能集成，消除物理限制和插件式架构所造成的额外成本。制定LXI标准的计划推动并利用了当前和今后的LAN研究技术，超越了传统测试和测量系统的基本连接功能。这些研究工作包括Web风格的界面、局域和广域连网，以及精确的定时同步功能。

对于其他通信接口而言，IEEE 488即GPIB仍然处于主导地位，这在很大程度上是因为该标准已经问世近30年了。作为第一个专门针对可编程仪器互连和控制的网络协议，这一并行接口已经被嵌入到市场上许多测试仪器上。它的标称数据速率是1Mb/s，在突发传输模式下最大为8Mb/s。

测试和测量应用中广为使用的另外一种接口就是USB。这种接口能够快速和方便地连接到PC上，已经广泛应用在各种计算机外设中，例如，打印机、鼠标和数码相机。实际上市场上所有的台式PC和便携式PC已经把USB作为标准配置。这类接口在普通的操作系统（如Windows 2000和XP）下拥有完整的软件支持。

对于测试和测量应用而言，USB具有一些得天独厚的优势。通过PC插件板的优势，USB接口可以使用户方便地开发测试和测量应用。USB具有多种优势，包括即插即用、更强的抗噪性、成本低廉、携带方便。

USB具有全速和高速的数据传输速率。配置了US