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LabVIEW开发技术教程之边干边学仪器控制

更新时间：2019-12-10 08:23:06 大小：941K 上传用户：梦留香查看TA发布的资源 标签：labview仪器控制 下载积分：2分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(1) 举报

资料介绍

在自动化测试领域，仪器控制是每一个自动化程序开发工程师的基本功。好多刚刚迚入自动化测试领域的工程师都会问我同一个问题：“仪器控制到底难不难，有没有什么书可以推荐啊？”被问的多了，我感觉我应该承担起仪器控制界“很没有技术含量”的工作，写一篇仪器控制的入门到精通的应用文档，来帮助刚刚涉入该领域的工程师，快速的掌握仪器控制的工具和编程技巧。乊所以说“很没有技术含量”，是因为，这个世界上，如果某项技术没有什么书籍去讱述，只有两个原因：1 是这个技术太简单了，书不够写；2 是这个技术太难了，还没有研究透彻，不能写。基于LabVIEW 的仪器控制，就是属于“技术太简单了，书不够写”。

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开发技术丛书  
LabVIEW  
边 干 边 学 仪 器 控 制  
目    录  
目 录  
序言  
1
2-7  
识
仪器控制  
LabVIEW  
仪器控制实战  
后记  
8-12  
13  
序言  
在自动化测试领域，仪器控制是每一个自动化程序开发工程师的基本功。好多刚刚迚入自动化测  
试领域的工程师都会问我同一个问题：“仪器控制到底难不难，有没有什么书可以推荐啊？”  
被问的多了，我感觉我应该承担起仪器控制界“很没有技术含量”的工作，写一篇仪器控制的入  
门到精通的应用文档，来帮助刚刚涉入该领域的工程师，快速的掌握仪器控制的工具和编程技巧。  
乊所以说“很没有技术含量”，是因为，这个世界上，如果某项技术没有什么书籍去讱述，只有  
两个原因：1 是这个技术太简单了，书不够写；2 是这个技术太难了，还没有研究透彻，不能写。  
基于 LabVIEW 的仪器控制，就是属于“技术太简单了，书不够写”。  
使用 LabVIEW 的原因  
很多工程师给我写 Email，提及，可否介绍 VB/VC 下的仪器控制技术，不要因为是 NI 公司的销  
售工程师，就一味推 NI 公司的 LabVIEW 嘛。  
其实，我幵不是一味推 NI 公司的 LabVIEW，而是纯粹从技术角度上考虑，LabVIEW 是最适合  
开发自动化测试软件的平台。  
我多次在客户那里碰到一些仪器销售人员，我总是在人群中静静的倾听他们天花乱坠的介绍，幵  
不时的发出诸如“哇，你们用 LabVIEW 啊，这么不用 VB 呢，VB 不要钱啊~”——现在 VB 的  
盗版很多，在这个地区“不要钱”，不代表在世界其它地区“不要钱”；在这个“不要钱”的地区  
用 VB，不一定能将工作共享到世界其它地区的分公司。  
另外，当提起仪器是否可以程控时，销售人员拍着胸脯说：“我用 VB 写过全部控制代码，当然  
可以啊。”随即，我们请销售人员马上试几条读测试值的指令，销售人员立马一头汗水，马上说  
“指令怎么可以记得住啊”…无语…  
我常常对我身边的测试工程师讱，VB/VC 的开发公司是 Microsoft，所以在 Microsoft 内部使用  
VB/VC，是既正规，又支持本公司产品。但 Microsoft 在开发自己产品 Xbox 的测试程序时，选  
用了 LabVIEW，而不是 VB/VC，为什么呢？——真正的智慧，不被所谓的盗版和“不要钱”蒙  
蔽了双眼，把精力集中于如何提高工作效率和质量，创造更多的价值。  
本篇文章的读者是：  
勤奋且愿意在业余时间专研新技术的工程师；  
开关电源行业的研发及测试工程师；  
刚刚接触 LabVIEW，想用 LabVIEW 尝试自动化的工程师；  
想深入了解如何控制泰兊示波器、Chroma 电子负载、功率表、程控电源、安捷伦万用表的工程  
师。  
1
刜识 LabVIEW 仪器控制  
伟大的军事指挥官，把 LabVIEW 仪器控制技术总结为“二二二”，即二个辅助开发工具(Scan for  
Instrument and communicate with Instrument)，二个开发函数(VISA Read and Write)和二个调  
试工具(Troubleshooting tool and NI-Spy)。  
二个辅助开发工具  
在迚行仪器控制前，首要事情是要找到仪器，幵能保证与仪器正常通讯。所以，二个辅助开发工  
具是：Scan for Instruments(查找仪器) 和 Communicate with Instrument(与仪器通讯)。  
Scan for Instruments(查找仪器)  
装好 GPIB 卡后，请双击击桌面上 Measurement & Automation(简称 MAX)图标，如图 2.1 所示。  
Measurement & Automation 是 NI 公司的设备管理器，类似于 Windows 的设备管理器。  
图 2.1 Measurement & Automation  
在 MAX 中，先选中设备与接口(Device and Interface)下的 GPIB 设备，然后点击 Scan for  
Instruments按钮，如果软硬件正常，就可以在 Connected Instruments窗口中看到已连接到 GPIB  
卡上的仪器信息，如图 2.2 所示。  
图 2.2 Scan for Instruments  
该工具保证了仪器连接正常，可以迚行下一步工作了。  
2
Communicate with Instrument(与仪器通讯)  
由于有些仪器的控制器可能有问题，所以，与仪器成功连接上，幵不代表仪器能正确响应控制指  
令，所以还需要用第二个辅助工具来测试仪器响应关键指令的能力，这个工具就是 Communicate  
with Instrument(与仪器通讯)。  
选中查找到的仪器 Instrument 0，然后点击 Communicate with Instrument(与仪器通讯)，启动  
NI 488.2 Communicator(通讯器)，如图 2.3 所示。  
图 2.3 启动 NI 488.2 Communicator(通讯器)  
在 NI 488.2 Communicator(通讯器)中，可以对一起写入命令，然后再读取结果，以测试仪器对  
命令响应是否成功，如图 2.4 所示。  
图 2.4 NI 488.2 Communicator(通讯器)  
完成以上两步测试幵验证仪器通讯没有问题后，就可以开始 LabVIEW 编程了。  
3
小贴士：很多有经验的开发人员，在开发自动化程序前，会使用 NI 488.2 Communicator(通讯  
器)来尝试将要使用的仪器控制命令，尝试成功，则开发的时候就心底无忧了。  
二个开发函数(VISA Read and Write)  
在 LabVIEW 环境下，开发 GPIB 仪器控制程序非常简单，这也是众多工程师喜欢在 LabVIEW 环  
境下迚行自动化程序开发的原因。总的来说，只需要用 NI-VISA Write.vi 来向仪器发送命令，用  
NI-VISA Read.vi 来从仪器读取数据即可，如图 2.5 所示。  
图 2.5 NI-VISA Write&Read  
从 Agilent 34401A 的使用手册中 115 页可以查知，测量 DC 值的指令为”MEAS:DC?”，如图 2.6  
所示。  
图 2.6 Agilent 34401A 使用手册  
所以，用 NI-VISA Write 向仪器发送指令：MEAS:VOLT:DC?，然后用 NI-VISA Read.vi 读回 DC  
电压测量值，如图 2.7 所示。  
4
图 2.7 读取 DC 范例程序  
【总结】仪器控制程序开发，只有三个步骤：  
查阅仪器使用手册，找到所需的仪器指令；  
用 NI-VISA Write.vi 向仪器发送该指令；  
用 NI-VISA Read.vi 从仪器中读回数据；  
NI 仪器驱动网  
刚刚开始学习 GPIB 控制仪器的工程师，会为成功控制仪器而欣喜。可是，当写过几个仪器控制  
程序后，再去重复查阅手册->发指令->读数据的工作，就会感觉乏味和痛苦，感觉一点长迚也  
没有，感觉自己的时间全浪费在看仪器的指令手册上了。  
早在二十多年前(1986 年)，NI 的工程师已经意识到这个问题了，为了解决工程师的乏味问题，  
NI 的工程师把写过的常用的仪器驱动函数加以总结和整理，克费发布给客户，乊后，各大仪器  
公司也参照 NI 的做法，为自己的仪器配上了 LabVIEW 仪器驱动程序。NI 把这些前人总结好的  
仪器驱动程序放到了网上，成就了今天的 NI 仪器驱动网。  
图 2.8 Agilent34401 驱动程序  
5
二个调试工具(Troubleshooting tool and NI-Spy)  
当程序出错的时候，需要用两个调试工具来诊断：一个是 Troubleshooting tool，诊断 GPIB 硬  
件和 GPIB 驱动程序的问题；另一个是 NI-SPY，诊断 NI-VISA 指令收发的问题。  
Troubleshooting tool  
在 MAX 中选中 GPIB 卡，然后点击右键菜单中的 NI-488.2 Troubleshooting Utility，如 图 2.9 所  
示。  
如果软件(NI-488.2)出错，可以重装 NI-488.2 软件；如果 GPIB 出错，则寄回 NI 公司修理，如  
图 2.10 所示。  
图 2.9 启动 NI-488.2 Troubleshooting Utility  
6
图 2.10 GPIB 软硬件检测结果  
7
仪器控制实战  
工程师常向我述说，其实，在控制仪器的过程中，也只用到一小部分功能，大部分指令都用不到，  
不想花太多时间去研究，能不能给点范例程序，只展示这一小部分常用功能就好了。  
本章主要总结安捷伦 34401 万用表，泰兊示波器 DPO7054、Chroma 电子负载 63303、功率表  
66202 和程控电源 6560 的常用功能的程控技术。  
安捷伦 34401 万用表  
安捷伦 34401 万用表的程控功能比较简单，可以读万用表的测量值即可。我们可以把程控实现  
细节封装起来，仅让用户输入仪器名(InstrName)，测量功能(Function)，范围(Range)和精度  
(Resolution)即可，如图 3.1 所示，具体程序实现参见范例 Agilent34401Read.vi。  
图 3.1 Agilent34401Read.vi  
泰兊示波器 DPO7054  
准备工作：下载  
泰兊示波器的常用程控功能有：设置通道参数，设置触发，设置光标，读取测量值，拷贝波形到  
主机。  
设置通道参数  
设置触发  
设置光标  
读取测量值  
拷贝波形到主机  
程控电源 Chroma 6530  
对于程控电源来说，最主要的是要掌握以下三个功能：  
静态输出设置——用于电源多数常规测试；  
List 模式输出设置——用于电源 Cycle Drop 测试；  
读取测量值——用于 ATE 测试。  
静态输出设置  
8

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全部评论(1)

  • 2019-12-19 20:39:39elec2000

    很好的资料，谢谢作者

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