关键词：PXIe-5500系列、TB-68CI、电流、转换、测试

1. 简介

本文旨在告诉读者如何使用PXIe-5500系列板卡结合TB-68CI接线盒实现电流量测。

测量原理是：电流源输出的电流会通过TB-68CI转换为电压，利用5500系列板卡采集当前转换的电压值，用过公式反算得到当前电流源输入的电流值。

2. TB-68CI接线盒

TB-68CI 系列产品是适配于 PCIe/PXIe-5500 系列数据采集模块的 68Pin 屏蔽接线盒，其中部分模拟输入通道配备了电流采集功能电路，能够接受 0-20mA 电流输入并配合数据采集卡直接进行采集。

TB-68CI 系列接线盒兼容TB-68接线盒的全部功能：全部的 IO Pin 都有通过端子引出；电流采集功能可以每通道独立启用或禁用，当电流采集功能禁用时相应通道可以用作普通的模拟输入通道。

图 1  TB-68CI接线盒

图 2  TB-68CI电流输入规格

3. 电流转换模块使能与转换关系

电流输入功能可以通过对应的开关启用或关闭。如图 3显示了启用电流采集功能时的开关状态和电路拓扑结构。

图 3  TB-68CI电流测量模式

如图 4显示了关闭电流采集功能时的开关状态和电路图结构，此时相应通道的电气功能与电流输入无关，等同于普通的接线盒（单纯的导线连接）。

图 4  TB-68CI电压测量模式

TB-68CI 使用线性模拟电路将电流信号转换为电压信号，因此可以通过采集电压信号简单推算出电流信号的公式为：

即当采集到的电压为0.3125V时，对应输入电流为1mA。

关于TB-68CI接线盒的详细信息请查看TB-68 Data Sheet和User Manual。

4. 范例测试

硬件连接

以PXIe-5510为例，将电流源输出正极接到TB-68CI的PIN 68（AI 0），将电流源输出的负极接到TB-68CI的PIN 67（AI GND），并打开CH0的电流测量模式（将拨码拨至ON，红框中的拨码），如图 5。

图 5  TB-68CI接线

软件使用

本次使用的SMU为Chroma的52405-25-3，面板设置如图 6，4mA为当前电流源输入值，图 7为PXIe-5510采集的电压值通过公式反算得到电流值，再计算AVG和RMS值，并在面板显示。

TB-68CI电流输入接口和PXIe-5500系列板卡连接方式为RSE，打开Analog Input-->5500 AI Continuous Current Measure (TB-68CI) 程序，将AI Terminal设置为RSE，Sample Rate(Sa/s) 可设置板卡采样率，Samples to Acquire可设置每次进行计算的点数同样也是采样点数。

图 6  4mA电流输入

图 7  PXIe-5510 4mA电流采集结果

注意事项：保证输入电流在量程范围内，确保线路连接正常，以免烧坏设备。