本文面向测试工程师,说明 Keithley 3706 六槽开关 / 万用表主机的控制程序与 TSP 指令用法。覆盖初始化、扫描、缓冲、执行、读取、关闭全流程 VI,并给出通道、DMM、扫描、矩阵、安全与校准指令。结合使用场景、特点、注意事项、方案对比与工程案例,可直接用于自动化测试开发与现场调试。
一、VI 功能逐行说明
1. ke37xx Initialize.vi
功能:仪器初始化,建立 VISA 通信,复位系统,识别插卡。
说明:所有操作的入口,必须最先调用;支持伪卡配置,用于无硬件仿真。
2. ke37xx Configure Pseudocard.vi
功能:为空槽配置伪卡(3720/3721/3723/3730/3732/3750 等)。
说明:离线开发必备,断电后伪卡失效,重启需重新设置。
3. ke37xx Configure Scan.vi
功能:配置扫描列表、测量函数、通道数、扫描次数。
说明:通道数量必须与扫描列表一致;支持 dcvolts、twowireohms、temperature 等函数。
4. Multiply
功能:计算缓冲区长度 = 通道数 × 扫描次数。
说明:保证缓冲区足够存储全部数据,避免溢出丢数。
5. ke37xx Create Measurement Buffer.vi
功能:创建数据缓冲区,命名并分配空间。
说明:3706 后台缓存数据,不占用上位机实时资源。
6. ke37xx Execute Scan.vi
功能:启动扫描,按列表自动切换通道并执行测量。
说明:继电器动作与 DMM 采样由硬件自动同步,无需延时控制。
7. ke37xx Read Measurement Buffer.vi
功能:从缓冲区读取所有扫描结果。
说明:数据按通道顺序、扫描轮次整齐排列,直接用于报表与判断。
8. ke37xx Close.vi
功能:关闭连接,释放 VISA 与继电器资源。
说明:必须执行,防止资源占用与通道未断开。
9. Simple Error Handler.vi
功能:捕获并提示通信、配置、互锁、超量程错误。
说明:快速定位接线、通道、功率、安全回路问题。
二、TSP 指令说明(工程师常用)
1)系统与槽位
- reset():整机复位,恢复默认状态。
- print(slot[1].idn):读取槽 1 卡型号。
- slot[2].pseudocard = 37320:设置槽 2 为 3732 伪卡(默认 4×28)。
2)通道与开关
- channel.close("1001"):闭合槽 1 通道 1。
- channel.open("allslots"):断开所有通道。
- channel.setmode("1005", channel.MODE_INPUT):设置 DI/O 为输入。
3)DMM 测量配置
- dmm.func = "dcvolts":直流电压。
- dmm.func = "fourwireohms":四线电阻。
- dmm.nplc = 1:工频抑制(50Hz 用 0.02,60Hz 用 0.0167)。
- dmm.measure():执行单次测量。
4)扫描与缓冲
- scan.create("1001:1030"):创建扫描列表。
- scan.execute():执行扫描。
- buf = scan.read():读取数据。
5)安全与互锁
- print(slot[1].interlock.state):查询互锁状态。
- 必须闭合 + ILK 与 - ILK,背板继电器才能工作。
6)3750 多功能卡
- channel.write("1010", 5.0):AO 输出 5V。
- cnt = channel.read("1006"):读计数器。
- channel.calibration.unlock("","KI3706"):校准解锁(密码固定)。
7)错误与状态
- print(errorqueue.next()):读取错误信息。
- channel.getstate("1010"):查询通道与过载状态。
三、使用场合
- 多通道温感、电压、电阻自动化采集
- PCB / 模组 / 元器件功能测试
- 矩阵开关多路信号切换
- 产线批量检测与老化测试
- 实验室高精度数据记录
四、产品特点
- 6 槽主机,内置 6.5 位 DMM,一体化集成
- 双 bank 独立供电,功率预算清晰
- 硬件互锁,高压操作更安全
- 伪卡仿真,无硬件可开发调试
- TSP 脚本可本地运行,脱离上位机
- 支持复用 / 矩阵 / DI/O/AO/ 计数器全类型卡
五、使用注意事项
- 每 bank 功率≤12.3W,3750 功耗高,避免同 bank 装多张。
- 矩阵 / 复用卡必须接互锁,否则背板无法闭合。
- 严禁热插拔插卡,必须断电操作。
- 通道数与扫描列表必须一致,否则数据错乱。
- 3732 矩阵配置仅在上电 + 互锁闭合时读取一次。
- 3721 电流通道带保险,过载需断电更换。
- 程序结束必须执行 Close,释放资源。
六、方案对比
表格
| 方案 | 优势 | 劣势 |
|---|---|---|
| 3706 集成系统 | 精度高、布线少、可矩阵、安全可靠 | 成本较高 |
| 独立 DAQ | 采样率高 | 无开关矩阵,接线复杂 |
| 万用表 + 多路开关 | 成本低 | 同步差、速度慢、无自动化 |
| PLC 模块 | 控制强 | 测量精度低,不适合微伏 / 毫欧级 |
结论:3706 是高精度多通道自动化测试最优方案。
七、实际应用案例
某产线用 3706 主机配 3 张 3723 高速复用卡,实现 90 通道电压与温度巡检。
- 配置:3706 + 3723×3,扫描列表 90 通道,NPLC=1。
- 程序:初始化→伪卡调试→配置扫描→创建缓冲→执行→读取→保存报表。
- TSP:用scan.create与scan.execute实现自动轮询。
- 效果:单台设备替代 6 台万用表与多路开关,测试效率提升 80%,数据统一无差错。
背景补充
3706 属于 Keithley 3700A 系列,是泰克旗下面向自动化测试的6 槽集成式数据采集与开关主机,广泛应用于航天、汽车、3C 电子与新能源测试,是业界标准平台。