要通過SCPI指令實現(xiàn)雙向直流電源的自動測試序列，需結(jié)合雙向電源的功率限制指令、多命令串聯(lián)語法及自動化腳本控制，具體實現(xiàn)步驟如下：

一、核心SCPI指令與雙向電源功能映射

1. 功率限制設(shè)置
   • 正向功率上限：SOURce:POWer:ULIMit <value>（單位：kW）
     示例：SOUR:POW:ULIM 20.00（設(shè)置正向功率上限為20kW）
   • 反向功率下限：SOURce:POWer:LLIMit <value>
     示例：SOUR:POW:LLIM -15.00（設(shè)置反向功率下限為-15kW，適用于能量回饋場景）
   • 保護閾值：SOURce:POWer:PROTection <value>
     示例：SOUR:POW:PROT 22.00（設(shè)置功率保護閾值為22kW，超過時觸發(fā)保護）
2. 電壓/電流控制
   • 電壓設(shè)置：SOURce:VOLTage[:DC] <value>
     示例：SOUR:VOLT:DC 220.00（設(shè)置輸出電壓為220V）
   • 電流設(shè)置：
     • 正向電流：SOURce:CURRent:POSitive <value>
       示例：SOUR:CURR:POS 50.00（設(shè)置正向電流為50A）
     • 反向電流：SOURce:CURRent:NEGative <value>
       示例：SOUR:CURR:NEG -30.00（設(shè)置反向電流為-30A）
3. 狀態(tài)控制
   • 輸出開關(guān)：OUTPut:STATe <ON|OFF>
     示例：OUTP:ON（開啟輸出）
   • 查詢狀態(tài)：OUTPut:STATe?
     示例：返回1表示輸出開啟，0表示關(guān)閉。

二、自動測試序列實現(xiàn)步驟

1. 初始化與參數(shù)配置

python
# 示例：Python腳本初始化雙向電源
import pyvisa

rm = pyvisa.ResourceManager()
psu = rm.open_resource("TCPIP0::192.168.1.100::inst0::INSTR")  # 替換為實際IP

# 設(shè)置功率限制
psu.write("SOUR:POW:ULIM 20.00")  # 正向上限20kW
psu.write("SOUR:POW:LLIM -15.00")  # 反向下限-15kW
psu.write("SOUR:POW:PROT 22.00")   # 保護閾值22kW

# 設(shè)置電壓/電流
psu.write("SOUR:VOLT:DC 220.00")   # 電壓220V
psu.write("SOUR:CURR:POS 50.00")   # 正向電流50A
psu.write("SOUR:CURR:NEG -30.00")  # 反向電流-30A

2. 動態(tài)測試序列（正向→反向切換）

python
# 正向測試：逐步增加負載
for load in range(10, 51, 10):
psu.write(f"SOUR:CURR:POS {load}.00")  # 設(shè)置正向電流
psu.write("OUTP:ON")  # 開啟輸出
time.sleep(2)  # 穩(wěn)定時間
power = float(psu.query("MEAS:POW?"))  # 查詢實際功率
print(f"正向負載{load}A時功率: {power:.2f}kW")
psu.write("OUTP:OFF")

# 反向測試：能量回饋模擬
for regen in range(5, 31, 5):
psu.write(f"SOUR:CURR:NEG -{regen}.00")  # 設(shè)置反向電流
psu.write("OUTP:ON")
time.sleep(2)
power = float(psu.query("MEAS:POW?"))
print(f"反向回饋{-regen}A時功率: {power:.2f}kW")
psu.write("OUTP:OFF")

3. 保護功能驗證

python# 觸發(fā)過功率保護psu.write("SOUR:CURR:POS 60.00")  # 超過正向上限50Apsu.write("OUTP:ON")time.sleep(1)status = psu.query("OUTP:STATe?")  # 查詢輸出狀態(tài)if status.strip() == "0":print("過功率保護觸發(fā)，輸出已關(guān)閉")psu.write("OUTP:ON")  # 恢復(fù)輸出

三、關(guān)鍵優(yōu)化策略

1. 命令串聯(lián)與執(zhí)行效率
   • 使用分號;串聯(lián)多條命令，減少通信次數(shù)：

     pythonpsu.write("SOUR:VOLT:DC 220.00;SOUR:CURR:POS 50.00;OUTP:ON")
     

   • 縮短命令長度：采用縮寫（如SOUR:VOLT:DC可簡寫為SOUR:VOLT）。
2. 錯誤處理與狀態(tài)監(jiān)控
   • 查詢錯誤隊列：SYSTem:ERRor?
     示例：err = psu.query("SYST:ERR?")（返回錯誤代碼和描述）
   • 實時狀態(tài)查詢：STATus:OPERation:CONDition?（監(jiān)控輸出、保護等狀態(tài)）。
3. 數(shù)據(jù)記錄與分析
   • 批量查詢測量數(shù)據(jù)：

     pythonpsu.write("INITiate:IMMediate")  # 啟動測量time.sleep(0.1)data = psu.query("FETCh:ARRay?")  # 獲取數(shù)組格式數(shù)據(jù)
     

   • 結(jié)合MEASure:ALL?查詢多參數(shù)（電壓、電流、功率等）。

四、實際應(yīng)用場景示例

場景：新能源汽車電池測試

1. 充電階段（正向）
   • 設(shè)置電壓400V，正向電流100A，模擬快充。
   • 監(jiān)控功率限制（如SOUR:POW:ULIM 50.00，防止超功率）。
2. 制動能量回饋（反向）
   • 設(shè)置反向電流-50A，模擬制動能量回饋至電網(wǎng)。
   • 驗證反向功率下限（如SOUR:POW:LLIM -45.00）。
3. 自動化腳本控制
   • 通過循環(huán)逐步增加負載，記錄功率、效率等數(shù)據(jù)。
   • 觸發(fā)保護后自動恢復(fù)測試，并記錄異常事件。