選擇合適的測量儀器，是構建自動化測試系統的重中之重。為工作選擇合適的工具知易行難，尤其是需要了解和權衡許多因素時更是如此。本指南介紹了市面上儀器的主要類別，以及常見的選擇標準，可幫助您縮小選擇范圍，從而選出最適合應用的儀器。

Part.1

模擬和射頻測試儀器的范圍非常廣泛，分為數百個產品類別，共計數千種產品型號。而且，這些儀器也受相關物理定律的制約，即體現在放大器技術和制造儀器所需的模數轉換器(ADC)上的噪聲與帶寬的基本原理。由于存在這些基本的物理限制，工程師經常需要在測量精確度和數據采集速度之間進行取舍。下圖顯示的是隨著傳統和模塊化儀器的技術進步，速度與分辨率之間的關系如何隨著時間的推移而變化。

儀器的分辨率與采樣率

圖中的曲線代表了不同儀器類別的示例。DMM位于圖的左上角，能以低速提供高精度，示波器位于圖的右下角，能以較低的分辨率進行高頻采樣，而數據采集（DAQ）產品位于圖的左下角，具有更高的通道密度和更低的成本。

當然，如果要確定從哪個類別的儀器開始研究，首先要考慮與測量任務相關的一些問題，例如信號的方向與信號的頻率等。因此，小伙伴們可以掃描二維碼，下載最新版《儀器選擇指南》白皮書查閱更詳細的解讀內容~

Part.2

除了認識從物理角度進行正確測量所需的模擬前端外，構建測試系統還需要采用穩定、可重復、快速且能連接PC的儀器。因此，合適的總線類型也是評估儀器的重要標準。

如今，USB、PCI Express和以太網/LAN作為儀器控制的有效通信選項而備受關注。部分行業人士稱，這些總線中的某一種，其本身就代表了所有儀器需求的解決方案。實際上，未來的測試和測量系統很可能仍然會同時采用多種總線技術，因為每種總線都有獨特的優勢。接下來，讓我們對比一下幾種常見總線類型的各自特性。

01 GPIB

IEEE 488總線(通常稱為GPIB)是專為儀器控制應用而設計且經過驗證的總線。作為一種強大可靠的通信總線，GPIB已經應用了30年，由于具有低延遲和可接受的帶寬，至今仍然是儀器控制中最常應用的通信總線。GPIB目前在行業中的應用最為廣泛，市場上有10,000多種儀器型號采用GPIB連接。

GPIB的最大帶寬約為1.8 MB/s，非常適合用于獨立儀器的通信和控制。最新的高速版本HS488將帶寬提高至8 MB/s。數據傳輸基于消息實現，這些消息通常采用ASCII字符的形式。多臺GPIB儀器可以通過電纜連接，總距離可長達20 m，并且帶寬由總線上的所有儀器共享。雖然帶寬相對較低，但GPIB延遲顯著低于(優于)USB，尤其低于以太網。GPIB儀器在連接到系統后不會自動檢測或自動配置；但是GPIB軟件仍是最佳選擇之一，而且堅固耐用的電纜和連接器也適用于惡劣的物理環境。無論是實現現有設備自動化的應用，還是需要高度專業化儀器的系統，GPIB都是它們的理想選擇。

02  USB

USB近年來已廣泛用于連接計算機外設。這種趨勢已經擴展到測試和測量領域，越來越多的儀器供應商在儀器中添加了USB設備控制器功能。雖然大多數筆記本電腦、臺式機和服務器可能配有多個USB端口，但這些端口通常都連接到同一個主機控制器，因此USB帶寬要由所有端口共享。

USB的延遲相對較短(介于延遲最長的以太網和延遲最短的PCI和PCI Express之間)，并且電纜長度最長為5 m。USB設備可自動檢測，這意味著與LAN或GPIB等其他技術不同，當用戶將USB設備連接至PC時會立即被PC識別和配置。在本文所介紹的所有總線中，USB連接器的可靠性和安全性最低。可能需要使用外部電纜扎帶將其固定到位。

USB設備非常適合于需要采用便攜式測量、筆記本電腦或臺式數據記錄以及車載數據采集的應用。USB普遍應用于PC并且具有即插即用的易用性，因此已經成為獨立儀器普遍采用的通信總線。USB測試和測量類(USBTMC)產品規范可滿足各種測試和測量設備的通信要求。

03 PCI