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1、-目 录第1章概述1第2章主要特点2第3章技术参数43.1使用环境条件43.2仪器输入特性43.3时基73.4测量指标83.5测量运算(频率测量)163.6其它特性16第4章面板介绍194.1前面板194.2前面板指示灯204.3前面板菜单224.4显示屏294.5显示特殊字符304.6后面板31第5章使用说明335.1测量前的工作335.2使用测量控制键345.3使用输入/选择(箭头)键365.4使用测量功能菜单键385.5使用闸门和外触发菜单键475.6使用极限功能菜单键495.7使用运算功能菜单键505.8使用通道1和通道2触发方式菜单键和输入参数设置键555.9使用存储、调用和打印菜单
2、键565.10使用系统设置菜单键585.11前面板出错显示信息615.12*RST状态和RECALL 0状态62第6章软面板使用说明646.1软面板应用程序安装646.2软面板应用程序卸载686.3软面板应用程序启动696.4软面板应用程序说明71第7章编程说明737.1程控接口概述737.2程控接口硬件连接737.3程控命令简述757.4程控命令语法837.5程控命令详解87第8章注意事项与检修1038.1出错处理1038.2检修注意事项1038.3常见问题解答104第9章仪器设备及附件1059.1仪器配件1059.2仪器选配件105-第1章概 述SP3386&SP312B系列等精度通用计数
3、器是我公司新研制的两种高精度的测频测时仪器。它们均以高性能的AVR单片机为核心,进行功能控制、测量时序控制、数据处理和结果显示。采用倒数计数技术,实现全范围内的等精度测量。除了具有频率、周期、时间间隔、脉宽、占空比、相位、计数等测量功能外,还有频率的多次平均、最大值、最小值、标准偏差、阿仑方差、最大偏差(最大值减最小值)、单次偏差(减预置值)和PPM的测量运算功能。仪器带有外触发外闸门功能,能够上升沿触发测量(时间测量时)和正闸门内测量频率(频率测量时)。SP3386系列等精度通用计数器机内钟频为150MHz,SP312B系列等精度通用计数器机内钟频为50MHz。该机性能稳定,功能齐全,测量范
4、围宽,灵敏度高,动态范围大,精度高,体积小,使用方便可靠。在工业生产、科研计量等领域有着广泛的用途,是传统电子计数器理想的更新换代产品。-第2章 主要特点SP3386系列采用高性能150MHz钟频,测频分辨率每秒9位,测时分辨率7ns。 SP3386系列通道1频率可达150MHz。 SP312B系列采用50MHz钟频,测频分辨率每秒8位,测时分辨率20ns。 SP312B系列通道1频率为50MHz /100MHz。采用高性能AVR单片机、大规模集成电路和CPLD器件,仪器可靠性高。 通道3频率测量最高可达9GHz。 能够测量单次时间间隔和单次脉冲宽度。频率测量具有极限运算功能。频率测量具有数学
5、运算功能。频率测量具有多次平均、最大值、最小值、最大偏差、单次绝对偏差、单次相对偏差(PPM)、标准偏差、阿仑方差统计运算功能。时间间隔、脉宽、相位、占空比的测量具有固定闸门内的多次平均测量功能,能大大提高测量精度。计数测量具有固定闸门内计数功能和手动操作计数功能。计数器当前参数自动存储,关机不丢失。 计数器可存储9个测量状态。 RS232C通用串行接口和Centronics标准打印机接口为标准配置。 计数器配有RS232C通用串行接口的软面板应用程序,能够用计算机直观进行测量控制和测量结果显示。 选配IEEE488通用程控接口。 仪器采用VFD显示,造型美观;体积小,操作舒适。-第3章 技术
6、参数3.1使用环境条件本仪器适用于GB6587.1-86-6587.8-86“电子测量仪器环境要求”组类别所规定的条件,即工作环境温度为0+40,相对湿度为2090%的工作环境。3.2仪器输入特性3.2.1通道1和通道2频率范围:0.14mHz150MHz(SP3386)0.14mHz50MHz /100MHz(SP312B)(1kHz以下DC耦合)动态范围:30mVrms1.5Vrms正弦波(0.14mHz100MHz)50mVrms1Vrms正弦波(100MHz150MHz)100mVp-p4.5Vp-p脉冲波(0.14mHz100MHz)150mVp-p2Vp-p脉冲波(100MHz15
7、0MHz)输入阻抗:1M45pF或50耦合方式:AC或DC触发方式:上升沿或下降沿输入衰减:1或10低通滤波器:截止频率约100kHz触发电平:-2.50V+2.50V任意设定通道1、2串扰:不小于500mVrms抗烧毁电平:3Vrms通道1、2均能适应调制度30%的输入信号,其包络谷值应满足输入灵敏度。为防止被测的低频信号中含有高频成分,在进行100kHz以下的低频测量时,需按下低通滤波器。当通道1、2输入信号频率大于100MHz且幅度有效值大于500mV时,需将输入阻抗设置为50(低阻)。3.2.2通道3(选件)频率范围:选件100MHz500MHz选件100MHz1.5GHz选件100M
8、Hz2.5GHz选件100MHz3GHz动态范围:30mVrms1.5Vrms正弦波输入阻抗:50耦合方式:AC3.2.3通道2U(选件或)频率范围:100MHz1.5GHz动态范围:30mVrms1.5Vrms正弦波输入阻抗:50耦合方式:AC3.2.4 通道3选件频率范围:200MHz6GHz功率范围和灵敏度:-17dBm+13dBm(200MHz500MHz)-25dBm+13dBm(500MHz6GHz)损坏电平:+20dBm输入阻抗:50耦合方式:AC选件频率范围:1.5GHz9GHz功率范围和灵敏度:-25dBm+7dBm(1.5GHz2GHz)-25dBm+13dBm(2GHz6
9、GHz)-20dBm+13dBm(6GHz9GHz)损坏电平:+25dBm输入阻抗:50耦合方式:AC驻波比:2.5:13.2.5外触发输入信号输入范围:TTL电平脉冲宽度:50ns外闸门信号:正脉冲(频率、周期测量)外触发信号:上升沿(时间测量)3.3时基3.3.1内部晶体振荡器标称频率:5MHz日老化率:/日(标准)/日(选件)/日(选件)准确度:3.3.2时基输入频率:5MHz或10MHz幅度:1Vp-p3.3.3时基输出频率:10MHz正弦波幅度:1Vp-p3.4测量指标3.4.1频率测量通道1范围:0.14mHz150MHz(SP3386)0.14mHz50MHz /100MHz(S
10、P312B)通道2U范围:100MHz1.5GHz(选件或)通道3范围:选件100MHz500MHz选件100MHz1.5GHz选件100MHz2.5GHz选件100MHz3GHz选件200MHz6GHz选件1.5GHz9GHz显示最低有效位(LSD): 其中SP3386:SP312B:闸门时间:10s、100s、1ms、10ms、100ms、300ms、1s、10s、100s、1000s、外闸门可选测量误差:注:当被测信号的信噪比为40dB时,触发误差= 3.4.2周期测量通道1范围:7ns7000s(SP3386)20ns /10ns7000s(SP312B)通道2U范围:0.7ns10n
11、s(选件或)通道3范围:选件2ns10ns选件0.7ns10ns选件0.4ns10ns选件0.3ns10ns选件0.167ns5ns选件0.11ns0.66ns显示最低有效位(LSD): 其中SP3386:SP312B:闸门时间:10s、100s、1ms、10ms、100ms、300ms、1s、10s、100s、1000s、外闸门可选测量误差:注:当被测信号的信噪比为40dB时,触发误差= 3.4.3时间间隔测量被测信号从通道1、2输入(COMMON:OFF)或通道1输入(COMMON:ON)。测量范围:20ns7000s(SP3386)40ns7000s(SP312B)显示最低有效位(LSD
12、):7ns(SP3386)20ns(SP312B)触发信号:内部自动触发或外触发测量误差:系统误差:7ns(SP3386)20ns(SP312B)3.4.4频率比测量SP3386通道1、通道2进行频率比测量时,两通道输入频率均应不大于100MHz。显示最低有效位(LSD):通道1/通道2:通道1/通道2U:通道1/通道3:通道2/通道1:通道2U/通道1:通道3/通道1:3.4.5脉冲宽度测量通道1输入,分为正脉冲宽度测量和负脉冲宽度测量测量范围:20ns,周期100s(SP3386)40ns,周期100s(SP312B)显示最低有效位(LSD):7ns(SP3386)20ns(SP312B)
13、触发信号:内部自动触发或外触发测量误差:系统误差:7ns(SP3386)20ns(SP312B)3.4.6相位测量被测信号从通道1、2输入(COMMON:OFF)。通道1、2输入阻抗应设为1M,为防止被测的低频信号中含有高频成分,100kHz低通滤波器打开,触发电平设置在信号电平中央处。输入信号频率范围:1Hz10kHz输入信号幅度:2Vp-p测量范围:1359显示最低有效位(LSD):0.1测量误差: 3信号噪声引起的误差3.4.7占空比测量通道1输入。测量范围:199% (脉冲宽度20ns,周期100s,SP3386)199% (脉冲宽度40ns,周期100s,SP312B)显示最低有效位
14、(LSD):其中SP3386:SP312B:测量精度(RMS):其中SP3386:SP312B:测量误差:0.01%RMS(触发电平误差时基误差时间间隔1.5ns)被测信号频率100%触发电平误差:触发抖动误差:触发信号:内部自动触发或外触发占空比测量应将通道1输入耦合设置为DC直流耦合。3.4.8平均时间间隔测量被测信号从通道1、2输入(COMMON:OFF)或通道1输入(COMMON:ON),应为连续信号。测量范围:10ns1000s(SP3386)20ns1000s(SP312B)显示最低有效位(LSD): N为闸门时间内平均测量次数其中SP3386:SP312B:闸门时间:10s、10
15、0s、1ms、10ms、100ms、300ms、1s、10s、100s、1000s、外闸门可选测量误差:3.4.9平均脉冲宽度测量被测信号从通道1输入,应为连续信号。分为平均正脉冲宽度测量和平均负脉冲宽度测量。测量范围:10ns1000s(SP3386)20ns1000s(SP312B)显示最低有效位(LSD):N为闸门时间内平均测量次数其中SP3386:SP312B:闸门时间:10s、100s、1ms、10ms、100ms、300ms、1s、10s、100s、1000s、外闸门可选测量误差:3.4.10平均相位测量被测信号从通道1、2输入(COMMON:OFF)。通道1、2输入阻抗应设为1M
16、,为防止被测的低频信号中含有高频成分,100kHz低通滤波器打开,触发电平设置在信号电平中央处。输入信号频率范围:1Hz10kHz输入信号幅度:2Vp-p测量范围:1359显示最低有效位(LSD):0.01测量误差:3信号噪声引起的误差闸门时间:10s、100s、1ms、10ms、100ms、300ms、1s、10s、100s、1000s、外闸门可选3.4.11平均占空比测量通道1输入。测量范围:199% (脉冲宽度20ns,周期100s,SP3386)199% (脉冲宽度40ns,周期100s,SP312B)显示最低有效位(LSD):N为闸门时间内平均测量次数其中SP3386:SP312B:
17、测量精度(RMS):N为闸门时间内平均测量次数其中SP3386:SP312B:测量误差:0.01%RMS(触发电平误差时基误差时间间隔1.5ns)被测信号频率100%触发电平误差:触发抖动误差:闸门时间:10s、100s、1ms、10ms、100ms、300ms、1s、10s、100s、1000s、外闸门可选平均占空比测量应将通道1输入耦合设置为DC直流耦合。3.4.12计数测量测量范围:0测量准确度:一个计数闸门时间:AUTO、10s、100s、1ms、10ms、100ms、300ms、1s、10s、100s、1000s、外闸门可选3.5测量运算(频率测量)3.5.1极限运算(只在频率测量时
18、有)极限检测:测量结束后进行显示方式:测量结果在上下限之外则前面板显示“Limit”3.5.2数学运算(只在频率测量时有)数学运算:测量结束后进行显示:显示有效位数不变3.5.3统计运算(只在频率测量时有)统计功能:多次平均、最大值、最小值、最大偏差、单次绝对偏差、单次相对偏差(PPM)、标准偏差、阿仑方差显示:多次平均、标准偏差、阿仑方差最低有效位=单次/N单次相对偏差(PPM)最低有效位=单次,单位为PPM其余功能最低有效位不变采样次数:220003.6其它特性3.6.1存储、调用功能仪器测量状态自动保存,关机后不丢失。另外仪器还可最多存储9个测量状态以供调用。3.6.2Centronic
19、s标准打印机接口Centronics标准打印机接口可直接连接打印机,打开打印开关即可打印测量数据。3.6.3远控接口RS232C通用串行接口、IEEE488通用接口(选件)和USB通用串行接口(选件)。3.6.4IEEE488通用接口功能SH1(完全的源挂钩功能)、AH1(完全的受者挂钩功能)、T4(除只讲外的完全的讲功能)、L4(除只听外的完全的听功能)、SR1(完全的服务请求功能)、RL1(完全的远控/本地功能)、DC1(完全的器件清除功能)。3.6.5RS232C通用串行接口后面板RS232C连接插座为DB9九针针式插座。管脚定义如下管脚号 符号 2 RXD接收数据 3 TXD发送数据
20、4 DTR数据终端准备好极限测量Limit信号 5 GND信号地 6 DSR数据设备准备好其余管脚:未连接3.6.6程控命令语言采用可程控仪器标准指令SCPI语言(Standard Commands for Programmable Instruments)。3.6.7电源电压:AC 220V22V频率:50Hz2.5Hz功耗:40VA3.6.8外形尺寸255mm370mm100mm(WDH)。3.6.9重量约2kg。-第4章 面板介绍4.1前面板1测量功能菜单键2极限功能菜单键3运算功能菜单键4符号(或)选择转换键5数据输入选择(或箭头)键6确认数据输入(终止)键7 500MHz1.5GHz
21、2.5GHz3GHz6GHz9GHz输入通道(选件)8电源开关9系统设置菜单键10存储、调用和打印菜单键11闸门和外触发菜单键12测量控制键13通道1触发方式菜单键和输入参数设置键14通道2触发方式菜单键和输入参数设置键4.2前面板指示灯共有八组不同的LED指示灯,描述见下表指示灯含 义当其中一个指示灯亮时,表明此按键菜单(如【时间/周期】键)中的某一测量功能(如时间间隔测量功能)使能。当这些指示灯亮时,表明相应按键菜单使能项(【极限模式】按键菜单中的LIM TEST项、【定标/偏差】按键菜单中的MATH项、【统计运算】按键菜单中的STATS项 和 【存储/调用(打印)】按键菜单中的PRINT
22、项功能使能(开)。当此指示灯亮时,表明处于相应通道的触发方式菜单下。当此指示灯闪烁时,表明箭头键有效,能用来修改或输入参数。当相应指示灯亮时,表明连续测量或单次测量。当此指示灯闪烁时,表明相应通道的输入信号已触发。若输入信号太低(与触发电平相比),指示灯一直亮;若输入信号太高,指示灯一直灭。当相应指示灯亮时,表明相应通道为50输入阻抗、直流耦合、输入信号衰减10倍 和 100kHz低通滤波器有效。当相应指示灯灭时,表明相应通道为1M输入阻抗、交流耦合、输入信号不衰减 和 无低通滤波器。当此指示灯亮时,表明计数器向控者提出服务请求。灯亮保持到控者识别了服务请求,进行了串行点名或发出取消服务请求的
23、操作(如*CLS命令)。4.3前面板菜单4.3.1【频率/频率比】键FREQUENCY 1:通道1频率测量FREQUENCY 2U 注1:通道2U频率测量FREQUENCY 3注2:通道3频率测量RATIO 1 TO 2:通道1与2频率比测量RATIO 1 TO 2U 注1:通道1与2U频率比测量RATIO 1 TO 3 注2:通道1与3频率比测量RATIO 2 TO 1:通道2与1频率比测量RATIO 2U TO 1 注1:通道2U与1频率比测量RATIO 3 TO 1注2:通道3与1频率比测量4.3.2【时间/周期】键TI 1 TO 2:通道1与通道2时间间隔测量PERIOD 1:通道1周
24、期测量PERIOD 2U 注1:通道2U周期测量PERIOD 3注2:通道3周期测量POS WIDTH 1:通道1正脉冲宽度测量NEG WIDTH 1:通道1负脉冲宽度测量TI AVG:通道1与通道2平均时间间隔测量PWIDTH 1 AVG:通道1平均正脉冲宽度测量NWIDTH 1 AVG:通道1平均负脉冲宽度测量4.3.3【其它测量】键TOTALIZE 1:通道1计数PHASE 1 TO 2:通道1与通道2相位测量DUTYCYCLE 1:通道1占空比测量PHASE AVG:通道1与通道2平均相位测量DUTY 1 AVG:通道1平均占空比测量FREQ CHECK:频率自检测量4.3.4【闸门/
25、外触发】键频率测量、频率比测量、周期测量、平均时间间隔测量、平均脉宽测量、平均相位测量和平均占空比测量:GATE: 10uS:10uS闸门GATE: 100uS:100uS闸门GATE: 1mS:1mS闸门GATE: 10mS:10mS闸门GATE: 100mS:100mS闸门GATE: 300mS:300mS闸门GATE: 1S:1S闸门GATE: 10S:10S闸门GATE: 100S:100S闸门GATE: 1000S:1000S闸门GATE: EXTERNL:外闸门计数测量:GATE: AUTO:自动闸门GATE: 10uS:10uS闸门GATE: 100uS:100uS闸门GATE:
26、 1mS:1mS闸门GATE: 10mS:10mS闸门GATE: 100mS:100mS闸门GATE: 300mS:300mS闸门GATE: 1S:1S闸门GATE: 10S:10S闸门GATE: 100S:100S闸门GATE: 1000S:1000S闸门GATE: EXTERNL:外闸门时间间隔测量、脉宽测量、相位测量和占空比测量:ARM: AUTO:自动触发ARM: EXTERNL:外触发4.3.5【上限/下限】键 注3UPPR: 0.000000:上限值LOWR: 0.000000:下限值4.3.6【极限模式】键 注3LIM TEST: OFF:极限模式关LIM TEST: ON:极限
27、模式开ON FAIL:GO ON:超出上、下限时测量继续ON FAIL: STOP:超出上、下限时测量停止4.3.7【定标/偏差】键 注3SCAL: 1.000000:定标值OFFS: 0.000000:偏差值MATH: OFF:数学运算关MATH: ON:数学运算开4.3.8【统计运算】键 注3SHOW: MEAS:N次测量SHOW: MEAN:N次平均测量SHOW: MAX:N次最大值测量SHOW: MIN:N次最小值测量SHOW: DELTA:N次最大偏差测量SHOW: REL:单次绝对偏差测量SHOW: PPM:单次相对偏差测量SHOW: STD DEV:N次标准偏差测量SHOW: A
28、LN VAR:N次阿仑方差测量F0: 0.000000:预置中心频率(与偏差、相对偏差测量有关)N: 10:统计运算采样次数STATS: OFF:统计运算关STATS: ON:统计运算开4.3.9【系统设置】键REV: 1200:软件版本号GPIB: 5 注4:IEEE488(GPIB)接口地址BEEP: OFF:蜂鸣器关BEEP: ON:蜂鸣器开PAUSE: 0.0s:测量暂停时间BAUD: 2400:RS232C接口通讯波特率2400BAUD: 4800:RS232C接口通讯波特率4800BAUD: 9600:RS232C接口通讯波特率9600BAUD: 19200:RS232C接口通讯波
29、特率19200BAUD: 38400:RS232C接口通讯波特率38400PARITY: OFF:RS232C接口通讯无校验位PARITY: EVEN:RS232C接口通讯偶校验PARITY: ODD:RS232C接口通讯奇校验SW PACE: NONE:RS232C接口通讯无软件握手信号SW PACE: XON:RS232C接口通讯软件握手信号XONDTR: HIGH:RS232C接口通讯DTR信号为高DTR: LIMIT:RS232C接口通讯DTR信号表示LIMITDTR: HW PACE:RS232C接口通讯DTR信号为硬件握手信号4.3.10【存储/调用(打印)】键RECALL: 0注
30、5:调用计数器寄存器组(功能状态)号SAVE::存储计数器寄存器组(功能状态)号UNSAVE: 注6:删除已存储计数器寄存器组(功能状态)号PRINT: OFF:打印关PRINT: ON:打印开4.3.11【触发方式】键 注7LEVEL: 0.00V:触发电平SLOPE: POS 注8:上升沿触发SLOPE: NEG:下降沿触发COMMON 1: OFF 注9:通道1与通道2分别输入COMMON 1: ON:通道1与通道2合用通道1输入4.3.12【1M/50】键 注10CH 1: 50 OHM:通道1输入阻抗50CH 1: 1M OHM:通道1输入阻抗1M4.3.13【AC/DC】键 注10
31、CH 1: DC:通道1直流耦合CH 1: AC:通道1交流耦合4.3.14【1/10】键 注10CH 1: X10 ATT:通道1输入信号衰减10倍CH 1: X1 ATT:通道1输入信号不衰减4.3.15【100kHz低通】键 注10CH 1: LP FILT:通道1 100kHz低通滤波器有效CH 1: NO FILT:通道1 100kHz低通滤波器无效注1只有装有6GHz/9GHz输入通道选件时,才显示此菜单。注2 当装有500MHz/1.5GHz/2.5GHz/3GHz/6GHz/9GHz输入通道选件时,才显示此菜单。注3 只有在频率测量时,才显示此菜单。注4安装了IEE488(GP
32、IB)接口选件时,才显示此菜单。注5此菜单只显示能够调用的功能状态号,即0号和已存储的号。注6 此菜单只在已存储了功能状态时显示。注7 当计数器处于频率自检测量时此菜单不显示。注8当计数器处于正脉冲宽度测量、负脉冲宽度测量、占空比测量、平均正脉冲宽度测量、平均负脉冲宽度测量、平均占空比测量时此菜单不显示注9此菜单只在计数器处于通道1与通道2时间间隔测量、通道1与通道2平均时间间隔测量时才显示。注10通道2按键显示与通道1相同,只是“CH1”换成“CH2”。4.4显示屏显示表 示PW(不显示)CW(不显示)Avg多次平均测量Rmt显示时表明计数器处于远控状态(此时【系统设置】键变为【本地】键),
33、不显示时表明计数器处于本地状态。Period计数器设置在测量周期功能。Freq计数器设置在测量频率功能。+Wid计数器设置在测量正脉冲宽度功能。-Wid计数器设置在测量负脉冲宽度功能。Rise(不显示)Fall(不显示)Time计数器设置在测量时间间隔功能。Ch1选择计数器通道1信号作为一个输入信号。Ch2选择计数器通道2信号作为一个输入信号。Ch3选择计数器通道3信号作为一个输入信号。Limit计数器正在进行极限测量,并且当前测量结果超出设置的上下限。ExtRef显示时表明后面板外标频输入插座外接5MHz或10MHz标频输入,即计数器使用外标频工作。不显示时表明计数器使用内部晶振。k单位前缀
34、千()M单位前缀兆()Hz显示数据的单位是赫兹。m单位前缀毫()u单位前缀微()s显示数据的单位是秒。Gate闸门指示。显示时表示闸门开,不显示时表示闸门关。Single(不显示)4.5显示特殊字符 特殊字符 表 示占位符号,表示此位数字无实际测量意义,但占用显示位数。如3*Hz表示30Hz,但测量有效位在十位(3)上。4.6后面板1510MHz IN外标频输入插座210MHz OUT输出插座3地线柱4外触发输入插座5风扇6电源插座(包含保险丝插座)7USB通用串行接口(暂无)8Centronics标准打印机接口9RS232C通用串行接口10IEEE488通用接口(选件)-第5章 使用说明5.1测量前的工作5.1.1测量前的准备工作先仔细检查电源电压是否符合本仪器的电压工作范围,确认无误后方可将电源线插入本仪器后面板上的电源插座内。仔细检查测试系统电源情况,保证系统间接地良好,仪器外壳和所有的外露金属均已接地。在与其它仪器相连时,各仪器间应无电位差。5.1.2仪器开机插上电源线后,仪器内部晶体振荡器即已通电。按下电源开关,仪器进入初始化。先全部点亮VFD显示屏和LED指示灯,然后显示机型(如有通道3选件则显示包括通道3频率范围)、IEEE488接口地址(如有IEEE488接口选件)。初始化结束后,仪器进入前一次关