如何用SCPI指令设置双向直流电源的序列输出与软件同步？

使用SCPI指令设置双向直流电源的序列输出与软件同步，需结合序列模式配置、触发同步设置、软件编程控制三大核心环节，以下是具体实现步骤与指令示例：

一、序列模式配置：定义多段输出参数

通过SCPI指令预设一组电压/电流值及持续时间，电源按顺序依次输出每个点，适用于模拟电池充放电、电机驱动波形等复杂场景。

1. 初始化设置

   • 切换至远程模式：SYSTem:REMote（确保电源处于软件控制状态）。
   • 复位电源（可选）：*RST（恢复出厂默认设置，避免参数冲突）。

2. 配置序列参数

   • 设置序列点数：SOURce:LIST:COUNt <N>（如SOURce:LIST:COUNt 5定义5个输出点）。

   • 设置电压/电流列表值：

     • 电压列表：SOURce:LIST:VOLTage <V1>, <V2>, ..., <VN>（如SOURce:LIST:VOLTage 0, 24, 12, 6, 0）。
     • 电流列表：SOURce:LIST:CURRent <I1>, <I2>, ..., <IN>（如SOURce:LIST:CURRent 0, 0, 5, -5, 0）。

   • 设置每个点的持续时间（可选）：SOURce:LIST:DWELl <T1>, <T2>, ..., <TN>（如SOURce:LIST:DWELl 5, 10, 5, 10, 5）。

二、触发同步设置：实现多设备或软件协同

通过内部触发（软件指令）或外部触发（如TTL信号）同步启动序列输出，确保多台电源或软件逻辑时序对齐。

1. 选择触发源

   • 内部触发（软件触发）：TRIGger:SOURce IMMediate。
   • 外部触发（如TTL信号）：TRIGger:SOURce EXTernal，并设置触发边沿（如上升沿触发：TRIGger:SLOPe POSitive）。

2. 多设备同步（可选）

   • 若需多台电源同步执行序列，通过总线协议（如IEEE 488.2、LXI）或专用同步接口（如Sync Out/In）配置主从设备：

     • 主设备：SYSTem:COMMunicate:SYNC:ROLE MASTER，SYSTem:COMMunicate:SYNC:OUTput ON。
     • 从设备：SYSTem:COMMunicate:SYNC:ROLE SLAVE，SYSTem:COMMunicate:SYNC:INput ON。

三、软件编程控制：启动序列与状态监控

通过Python等编程语言发送SCPI指令，实现序列启动、状态查询及错误处理。

1. 启动序列输出

   • 内部触发：发送TRIGger:INITiate启动序列。
   • 外部触发：当TTL信号到达电源Trigger In接口时，电源自动开始执行序列。

2. 查询序列状态

   • 查询当前序列点索引：SOURce:LIST:INDEx?（返回当前正在执行的点序号，如“2”表示第2个点）。
   • 查询输出状态：OUTPut:STATe?（返回“ON”表示输出中，“OFF”表示停止）。

3. 错误处理与调试

   • 若序列执行失败，查询错误代码定位问题：SYSTem:ERRor?（如返回“-221”表示“Settings conflict”设置冲突）。
   • 检查参数范围（如电压/电流是否超过电源规格）、触发时序（外部触发时确保信号与序列启动同步）、设备模式（部分命令在特定模式下不可用）。

四、完整操作示例：模拟电池充放电循环

场景：电源按“充电→恒压→放电→恒流→静置”顺序输出，序列包含5个点。

1. 配置序列参数

   plaintextSYSTem:REMote*RST
   SOURce:LIST:COUNt 5
   SOURce:LIST:VOLTage 0, 24, 24, 12, 0
   SOURce:LIST:CURRent 0, 0, 5, -5, 0
   SOURce:LIST:DWELl 5, 10, 5, 10, 5
   

2. 设置触发与输出

   plaintextTRIGger:SOURce IMMediateOUTPut:STATe ON  // 准备输出（等待触发）
   

3. 启动序列输出

   plaintextTRIGger:INITiate
   

4. 监控执行状态

   plaintext// 查询当前序列点索引SOURce:LIST:INDEx?
   // 查询输出状态
   OUTPut:STATe?