像溫度、應(yīng)力、壓力和流量等物理測(cè)量廣泛應(yīng)用在工業(yè)和控制等領(lǐng)域中，這些物理測(cè)量的實(shí)現(xiàn)常常需要面對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確性、測(cè)量位置分散、測(cè)量的連線(xiàn)等諸多問(wèn)題。基于LXI標(biāo)準(zhǔn)的新儀器允許測(cè)試設(shè)備放置在測(cè)試點(diǎn)以及提供簡(jiǎn)易的設(shè)置和時(shí)間觸發(fā)機(jī)制，能有效解決或改善這些問(wèn)題。
物理測(cè)量經(jīng)常用在設(shè)計(jì)驗(yàn)證、監(jiān)測(cè)和控制應(yīng)用中以確定物理參數(shù)，例如溫度、應(yīng)力、壓力和流量。這些物理測(cè)量采用傳感器將物理現(xiàn)象轉(zhuǎn)換成電壓、電阻或者頻率，然后通過(guò)某種測(cè)量設(shè)備對(duì)這些電信號(hào)進(jìn)行測(cè)試。這些物理測(cè)量相關(guān)的一些挑戰(zhàn)包括：測(cè)量的準(zhǔn)確性、測(cè)量的位置、測(cè)量的物理連線(xiàn)、測(cè)量的設(shè)置與執(zhí)行。
工程師在數(shù)據(jù)采集時(shí)通常需要采集和分析來(lái)自多個(gè)位置的數(shù)據(jù)。例如，工程師需要監(jiān)測(cè)和控制大樓中不同位置的溫度，化學(xué)工程師可能需要監(jiān)測(cè)和控制像汽油或者飲料等流體的流動(dòng)。這些類(lèi)型的測(cè)量一般需要到不同測(cè)量位置的長(zhǎng)連接線(xiàn)，或者安裝在不同位置的測(cè)量設(shè)備。使用長(zhǎng)的連接線(xiàn)通常需要很高的成本，可能因?yàn)橥獠吭肼晫?duì)微弱的電信號(hào)的干擾影響到測(cè)量的精度。

 
圖1：到網(wǎng)絡(luò)的不同連接方案。
將測(cè)量設(shè)備安裝在測(cè)量位置處是一種較好的辦法。然而，對(duì)于上面所述的應(yīng)用，這要求工程師要么使用很貴的GPIB(通用接口總線(xiàn))延長(zhǎng)器或者在每個(gè)測(cè)量位置使用一臺(tái)電腦�；蛘咴谀承┣闆r下，工程師手動(dòng)進(jìn)行測(cè)量，將數(shù)據(jù)保存在測(cè)試設(shè)備中，然后再下載到PC中。對(duì)于分布式數(shù)據(jù)采集來(lái)說(shuō)，上面的這些方法都不是理想的方案。
測(cè)量的設(shè)置和執(zhí)行同樣也可能具有挑戰(zhàn)性。在設(shè)計(jì)驗(yàn)證中，工程師通常必須進(jìn)行物理測(cè)試以確保最終的產(chǎn)品將能滿(mǎn)足在不同條件下的規(guī)范。設(shè)計(jì)工程師可能測(cè)量溫度來(lái)評(píng)估熱量的上升、冷卻以及在產(chǎn)品外殼內(nèi)的氣流效應(yīng)，以便能設(shè)計(jì)出滿(mǎn)足要求的風(fēng)扇。測(cè)量的各個(gè)方面的定義通�？赡芊浅７爆崳ǔ�(huì)難以記得這個(gè)測(cè)量是否已經(jīng)完成。
溫度是最常見(jiàn)的物理測(cè)量。溫度測(cè)量通過(guò)使用熱電偶來(lái)實(shí)現(xiàn)，電阻溫度檢測(cè)器(RTD)或者熱敏電阻傳感器將溫度轉(zhuǎn)變成電壓或者電阻，然后通過(guò)測(cè)試設(shè)備(如萬(wàn)用表)測(cè)量這個(gè)電壓或者電阻。熱電偶是兩個(gè)不同金屬形成的結(jié)，當(dāng)這個(gè)結(jié)被加熱，熱電偶產(chǎn)生一個(gè)電壓。這個(gè)電壓與參考結(jié)點(diǎn)的電壓相比較，差值用來(lái)確定相關(guān)的溫度。RTD和熱敏電阻都是基于阻抗的傳感器。隨著溫度變化，傳感器的輸出電阻相應(yīng)地改變。傳感器的選擇應(yīng)該基于測(cè)量的類(lèi)型以及精度和線(xiàn)性度。
幾乎任何的萬(wàn)用表都可以用來(lái)測(cè)量傳感器產(chǎn)生的電壓或電阻。對(duì)于基本的萬(wàn)用表，萬(wàn)用表測(cè)量參數(shù)值，需要工程師將電壓值轉(zhuǎn)換成物理測(cè)量值。然而，有一些儀器可以直接支持傳感器，包括內(nèi)部對(duì)傳感器的補(bǔ)償和直接顯示測(cè)試值。
除了使用直接支持傳感器的儀器外，當(dāng)今某些儀器(包括萬(wàn)用表)中一些額外功能能幫助解決這些挑戰(zhàn)。這些功能包括：幫助儀器設(shè)置與實(shí)現(xiàn)的軟件；支持的方程式，因此設(shè)備不支持的傳感器輸出可以輕易地轉(zhuǎn)換成工程單位；具有復(fù)用器或通用開(kāi)關(guān)的儀器將很多測(cè)試點(diǎn)或傳感器連接到測(cè)試儀器；幫助確定測(cè)量是否在期望的范圍之內(nèi)的告警功能。

圖2：34980A多功能開(kāi)關(guān)/測(cè)量設(shè)備的儀器網(wǎng)頁(yè)。
安捷倫34970A和34980A開(kāi)關(guān)/測(cè)試產(chǎn)品支持這些功能，在進(jìn)行物理測(cè)量時(shí)這些功能對(duì)工程師的工作可以起到很大幫助。
基于LXI的新儀器如何幫助測(cè)試
符合LXI的新儀器通過(guò)提供允許測(cè)試設(shè)備放置在測(cè)試點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)以及提供簡(jiǎn)易的設(shè)置和時(shí)間觸發(fā)機(jī)制，能幫助解決這些挑戰(zhàn)。LXI標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵特性包括：
* 用于連接和通信方案的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)
* 定義驅(qū)動(dòng)器的編程、發(fā)現(xiàn)與安全的接口標(biāo)準(zhǔn)
* 從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)瀏覽器進(jìn)行數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)的儀器網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(instrument web server)
* 時(shí)間與事件同步觸發(fā)標(biāo)準(zhǔn)
* 大小、功率、冷卻和LED指示器的物理標(biāo)準(zhǔn)
當(dāng)進(jìn)行物理測(cè)量時(shí)，LXI的以太網(wǎng)需求允許儀器連接到網(wǎng)絡(luò)，這樣儀器將能更靠近被測(cè)試設(shè)備放置，可以在遠(yuǎn)端很容易地收集測(cè)量值和對(duì)測(cè)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。工程師監(jiān)測(cè)在一棟大樓、多棟大樓或者甚至全球的若干個(gè)位置中的多個(gè)溫度點(diǎn)，可以將LXI儀器放在被測(cè)試設(shè)備的旁邊，很容易地通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)回到中央PC�，F(xiàn)在的物理連接更短，減少了整體成本以及噪聲干擾對(duì)測(cè)試的影響。
以太網(wǎng)需求也提供了一種到網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)單連接。它通過(guò)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)定義如何通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪(fǎng)問(wèn)儀器。以太網(wǎng)的一些關(guān)鍵方面包括動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(DHCP)和動(dòng)態(tài)或手動(dòng)域名系統(tǒng)(DNS)來(lái)分配IP地址，以及可選的Auto-MDIX來(lái)自動(dòng)確定和調(diào)整以太網(wǎng)電纜線(xiàn)的極性。使用這些標(biāo)準(zhǔn)使其很容易將儀器連接到網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于不同的銷(xiāo)售商的實(shí)現(xiàn)能保持一致。
可以將儀器連接到企業(yè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)寬帶訪(fǎng)問(wèn)或者更快的響應(yīng)時(shí)間，可以使用專(zhuān)用的網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于個(gè)人應(yīng)用，可以使用交叉線(xiàn)連接到本地電腦。

圖3：溫度監(jiān)控應(yīng)用的一個(gè)頁(yè)面示例。
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