KEYSIGHT DAQ970A/DAQ973A 數據采集系統(tǒng)

DAQ970A/DAQ973A 是是德科技推出的新一代模塊化數據采集系統(tǒng)，基于 3 插槽主機架構，內置6? 位 (22bit) 高精度數字萬用表，提供0.003% 基礎 DCV 準確度與450 通道 / 秒掃描速率，支持120 通道同步測量與多種信號調理，適配實驗室研發(fā)、工業(yè)自動化與產品可靠性測試等場景，是 34970A/34972A 的升級替代方案

一、核心技術參數

二、核心功能特點

2.1 高精度測量引擎

• 內置 6? 位 DMM：提供0.003% 基礎 DCV 準確度，優(yōu)于傳統(tǒng)數據采集系統(tǒng)，可替代獨立臺式萬用表是德科技Keysight
• 超低噪聲設計：讀數噪聲低至1μV（10V 量程），適配微弱信號測量
• 自動校準技術：內置校準源，支持定時 / 手動校準，補償時間與溫度漂移
• 多種信號調理：內置熱電偶冷端補償、RTD 激勵、電流分流器等，無需外部硬件Keysight

2.2 靈活模塊化擴展

9 款可選功能模塊，覆蓋開關、數字化與控制需求：

2.3 智能數據采集能力

• 復合觸發(fā)邏輯：支持多觸發(fā)源組合（如 “溫度> 85℃ AND 壓力 > 100kPa”），僅記錄有效數據片段
• 實時數據可視化：彩色 LCD 觸摸屏顯示趨勢圖、條形圖與數字讀數，支持自定義顯示布局
• Hi/LO 報警系統(tǒng)：每個通道獨立設置上下限，支持繼電器輸出與遠程通知Keysight
• 數據導出格式：CSV、MATLAB、Excel、Word 等，便于后續(xù)分析處理

2.4 自動化集成優(yōu)勢

• 兼容 34970A 命令集：無縫遷移現(xiàn)有測試腳本，降低升級成本
• 支持 SCPI 命令：通過 LAN/GPIB/USB 接口遠程控制，適配 LabVIEW、Python 等開發(fā)環(huán)境
• BenchVue DAQ 軟件：圖形化界面快速配置測試，自動生成報告，支持數據實時監(jiān)控
• 并行測量能力：支持多模塊同步工作，滿足復雜系統(tǒng)多參數并行測試需求

三、典型應用場景

3.1 實驗室研發(fā)測試

• 多參數同步測量：同時采集電壓、電流、溫度、壓力等信號，適配材料科學、半導體特性分析
• 動態(tài)信號捕獲：配合 DAQM909A 數字化儀模塊，分析振動、沖擊、瞬態(tài)響應等動態(tài)過程
• 器件特性表征：測量電阻、電容、二極管參數，支持半導體器件 IV 曲線分析

3.2 工業(yè)自動化監(jiān)控

• 生產線質量控制：實時監(jiān)測關鍵工藝參數，自動判定 PASS/FAIL，提升生產一致性
• 設備狀態(tài)監(jiān)測：連續(xù)采集電機、泵、壓縮機等設備的溫度、振動、電流信號，預測性維護
• 能源管理系統(tǒng)：監(jiān)測光伏板、電池組、UPS 電源的電壓、電流與功率，優(yōu)化能源利用效率Keysight

3.3 汽車與新能源測試

• 電池管理系統(tǒng) (BMS) 測試：同步測量多節(jié)電池的電壓、溫度與充放電電流，評估電池性能Keysight
• 動力系統(tǒng)測試：采集電機控制器、逆變器的電壓 / 電流波形，分析效率與諧波畸變Keysight
• 環(huán)境耐久性測試：在高低溫箱中監(jiān)測電子部件的溫度漂移與性能變化，評估可靠性

3.4 航空航天與國防

• 機載設備測試：在模擬飛行環(huán)境中監(jiān)測電子系統(tǒng)的電壓、電流與溫度，驗證可靠性
• 武器系統(tǒng)測試：同步采集發(fā)射過程中的壓力、加速度與電氣參數，評估系統(tǒng)性能
• 電磁兼容性 (EMC) 測試：監(jiān)測 DUT 在 EMI 環(huán)境下的電氣參數變化，分析干擾影響

三、硬件配置與連接方案

3.1 基礎配置（溫度 / 電壓測量）

1. 主機：DAQ970A + DAQM901A 20 通道多路復用器
2. 傳感器連接：
   • 熱電偶：直接連接 DAQM901A 通道，內置冷端補償
   • RTD：通過 4 線連接，內置恒流激勵（1mA/100μA 可選）
   • 電壓信號：直接輸入（最大 ±100V），支持差分 / 單端測量
3. 控制接口：LAN/USB 連接 PC，使用 BenchVue DAQ 軟件控制

3.2 高級配置（動態(tài)信號分析）

1. 主機：DAQ970A + DAQM909A 4 通道數字化儀 + DAQM903A 40 通道差分復用器
2. 信號連接：
   • 振動傳感器：通過 IEPE 接口連接，內置恒流供電
   • 電流信號：使用內置分流器（1A/100mA/10mA 可選）或外部傳感器
3. 同步設置：啟用模塊同步功能，確保 4 通道信號800kSa/s同步采樣Keysight

3.3 連接注意事項

1. 信號匹配：確保輸入信號范圍與模塊規(guī)格匹配（如 DAQM901A 最大 100V）
2. 噪聲抑制：低電平信號采用屏蔽雙絞線，4 線電阻測量消除導線電阻影響
3. 接地處理：保持系統(tǒng)單點接地，避免地環(huán)路噪聲干擾
4. 熱管理：高溫環(huán)境下使用熱電偶延長線，避免模塊溫度漂移影響測量精度

四、軟件配置與操作流程

4.1 快速啟動步驟

1. 硬件安裝：安裝功能模塊，連接傳感器與通信線纜
2. 儀器初始化：
   • 開機自檢（約 30 秒），確認模塊識別正常
   • 執(zhí)行 “System → Self Test”，驗證硬件性能
3. 參數設置（通過前面板或 BenchVue 軟件）：
   • 選擇測量類型（如熱電偶 K 型、4 線電阻）
   • 設置量程、掃描速率、觸發(fā)條件
   • 配置通道列表與報警閾值
4. 數據采集：
   • 點擊 “Start” 開始掃描，實時顯示趨勢圖與數值
   • 支持手動 / 自動保存數據，格式可選

4.2 自動化測試實現(xiàn)（Python 示例）

python

運行

import visa# 連接DAQ970A（通過LAN）rm = visa.ResourceManager()daq = rm.open_resource('TCPIP0::192.168.1.101::inst0::INSTR')# 復位儀器daq.write('*RST')daq.write('SYST:DISP:UPD ON') # 開啟顯示更新# 配置溫度測量（K型熱電偶）daq.write('CONF:TEMP TC,K,(@101:108)') # 配置通道101-108為K型熱電偶daq.write('SENS:TEMP:TC:REF:INT ON') # 啟用內部冷端補償daq.write('SAMP:COUN 100') # 采集100個樣本daq.write('SAMP:RATE 10') # 10個樣本/秒# 啟動測量daq.write('INIT')data = daq.query_ascii_values('FETC?', container=np.array) # 讀取測量結果print(f"溫度測量結果: {data} °C")# 關閉連接daq.close()rm.close()

五、關鍵使用技巧與優(yōu)化建議

5.1 測量精度提升

1. 選擇合適測量模式：
   • 高精度測量：使用慢速掃描（<100 通道 / 秒）+ 多次平均
   • 動態(tài)信號：使用 DAQM909A 數字化儀模塊，800kSa/s同步采樣
2. 導線電阻補償：
   • 電阻測量：優(yōu)先選擇4 線模式，消除導線電阻影響
   • 電流測量：使用短而粗的導線，減少線路壓降
3. 噪聲抑制技術：
   • 交流干擾：使用50/60Hz 同步抑制，降低電源噪聲
   • 射頻干擾：使用屏蔽線纜，DAQM907A 模塊提供射頻濾波Keysight

5.2 測試效率優(yōu)化

1. 通道分組掃描：將相同測量類型的通道分組，減少模塊切換時間
2. 觸發(fā)條件優(yōu)化：使用預觸發(fā)功能，捕獲事件前后數據，便于故障分析
3. 數據存儲策略：
   • 長時間記錄：使用非易失性內存（1M 點），避免 PC 存儲瓶頸
   • 快速分析：實時傳輸到 PC，使用 BenchVue DAQ 軟件進行在線分析

5.3 常見問題排查

六、選型指南

DAQ970A/DAQ973A 憑借高精度 DMM + 模塊化設計 + 智能軟件的組合，提供從單參數測量到復雜系統(tǒng)測試的完整解決方案。其與 34970A 的兼容性與性能升級，使其成為研發(fā)與生產測試的理想選擇，幫助用戶降低測試成本、提升數據可靠性，加速產品上市進程。