板载 I-V 扫描

从固件版本 1.3.4 起，miniSMU MS01 内置 I-V 扫描功能。借助此功能，您可以直接在设备上配置和执行电压扫描。与从主机逐个发送电压点相比，这大大减少了所需的通信量。

ℹ

需要 v1.3.4 固件：板载 I-V 扫描功能需要固件版本 1.3.4 或更高版本。如需更新固件，请访问固件更新页面，下载并安装最新版本的固件。

概述

板载 I-V 扫描功能具有以下特点：

减少 I/O 开销：只需配置一次扫描参数，然后执行扫描并获取结果
时序一致：测量点之间的驻留时间更加精确，不受计算机与 miniSMU 之间通信的干扰
灵活的输出格式：可选择 CSV 或 JSON 数据格式
实时监控：可在扫描执行期间查询扫描进度
自动输出控制：可选择在扫描期间自动启用/禁用通道输出

扫描配置命令

电压扫描参数

配置扫描的电压范围和测量参数：

命令	功能	示例	说明
`SOUR1:SWEEP:VOLT:START <voltage>`	设置扫描起始电压	`SOUR1:SWEEP:VOLT:START -0.5`	起始电压，单位为伏
`SOUR1:SWEEP:VOLT:END <voltage>`	设置扫描终止电压	`SOUR1:SWEEP:VOLT:END 1.5`	终止电压，单位为伏
`SOUR1:SWEEP:POINTS <count>`	设置点数	`SOUR1:SWEEP:POINTS 100`	最多 1,000 个点
`SOUR1:SWEEP:DWELL <milliseconds>`	设置点与点之间的驻留时间	`SOUR1:SWEEP:DWELL 50`	最长 10,000ms

通道输出控制

控制扫描期间是否自动管理通道输出：

命令	功能	示例	说明
`SOUR1:SWEEP:AUTO:ENA`	启用自动输出控制	`SOUR1:SWEEP:AUTO:ENA`	扫描期间启用输出，扫描结束后禁用
`SOUR1:SWEEP:AUTO:DIS`	禁用自动输出控制	`SOUR1:SWEEP:AUTO:DIS`	手动控制输出（默认）
`SOUR1:SWEEP:AUTO?`	查询自动控制设置	`SOUR1:SWEEP:AUTO?`	返回 `0` 或 `1`

选择输出格式

选择扫描结果的数据格式：

命令	功能	示例	说明
`SOUR1:SWEEP:FORMAT CSV`	设置为 CSV 格式	`SOUR1:SWEEP:FORMAT CSV`	简单的逗号分隔值（默认）
`SOUR1:SWEEP:FORMAT JSON`	设置为 JSON 格式	`SOUR1:SWEEP:FORMAT JSON`	包含元数据的结构化格式
`SOUR1:SWEEP:FORMAT?`	查询当前格式	`SOUR1:SWEEP:FORMAT?`	返回 `"CSV"` 或 `"JSON"`

扫描执行命令

启动和停止扫描

命令	功能	示例	说明
`SOUR1:SWEEP:EXECUTE`	执行已配置的扫描	`SOUR1:SWEEP:EXECUTE`	以当前设置启动扫描
`SOUR1:SWEEP:ABORT`	中止正在运行的扫描	`SOUR1:SWEEP:ABORT`	立即停止扫描
`SOUR1:SWEEP:STATUS?`	查询扫描状态	`SOUR1:SWEEP:STATUS?`	返回状态和进度信息
`SOUR1:SWEEP:DATA?`	获取扫描数据	`SOUR1:SWEEP:DATA?`	以所选格式返回数据

状态监控

SOUR1:SWEEP:STATUS? 命令按以下格式返回状态信息： "status,current_point,total_points,elapsed_ms,estimated_remaining_ms"

响应示例："RUNNING,49,100,4495,4641"

status：当前扫描状态（RUNNING、COMPLETED、IDLE 等）
current_point：当前正在测量的数据点
total_points：扫描的总点数
elapsed_ms：自扫描开始以来经过的时间（毫秒）
estimated_remaining_ms：预计剩余时间（毫秒）

数据格式

CSV 格式

CSV 格式提供不带表头的简单逗号分隔值。每行包含： timestamp,voltage,current

其中：

timestamp：miniSMU 系统时间，单位为微秒
voltage：电压测量值，单位为伏
current：电流测量值，单位为安培

CSV 数据示例：

129793905,-9.969e-01,-8.998e-09
129883905,-9.768e-01,9.865e-09
129973905,-9.566e-01,-9.194e-09
130063905,-9.365e-01,1.017e-08

JSON 格式

JSON 格式除测量数据外，还包含扫描配置元数据：

{
  "sweep_config": {
    "channel": 1,
    "start_voltage": -1,
    "end_voltage": 1,
    "points": 100,
    "dwell_ms": 50,
    "auto_enable": true
  },
  "data": [
    {
      "t": 129793905,
      "v": -0.9969,
      "i": -8.998e-9
    },
    {
      "t": 129883905,
      "v": -0.9768,
      "i": 9.865e-9
    },
    {
      "t": 129973905,
      "v": -0.9566,
      "i": -9.194e-9
    }
  ]
}

基本 I-V 扫描示例

以下是配置并运行基本 I-V 扫描的完整示例：

SOUR1:SWEEP:VOLT:START -0.5       # Start at -0.5V
SOUR1:SWEEP:VOLT:END 1.5          # End at +1.5V
SOUR1:SWEEP:POINTS 100            # 100 measurement points
SOUR1:SWEEP:DWELL 50              # 50ms between measurements
SOUR1:SWEEP:AUTO:ENA              # Auto-enable output during sweep
SOUR1:SWEEP:FORMAT JSON           # Use JSON output format
SOUR1:SWEEP:EXECUTE               # Start the sweep
SOUR1:SWEEP:DATA?                 # Retrieve results when complete

高级用法

监控扫描进度

要实时监控长时间运行的扫描：

# Start sweep
SOUR1:SWEEP:EXECUTE

# Check status periodically
SOUR1:SWEEP:STATUS?
# Response: "RUNNING,25,100,2250,6750"

# Continue checking until complete
SOUR1:SWEEP:STATUS?
# Response: "COMPLETED,100,100,9000,0"

# Retrieve data
SOUR1:SWEEP:DATA?

中止扫描

如果需要在扫描完成前停止扫描：

SOUR1:SWEEP:ABORT
SOUR1:SWEEP:STATUS?
# Response: "ABORTED,45,100,4050,0"

限制与注意事项

最大点数：每次扫描最多 1,000 个数据点
最长驻留时间：点与点之间最长 10,000ms（10 秒）
通道支持：文中命令以通道 1 为例；对于通道 2，请将 SOUR1 替换为 SOUR2
固件要求：板载 I-V 扫描需要固件版本 1.3.4 或更高版本