LabVIEW边干边学系列三合一资料下载.pdf

1、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

2、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

3、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。2 刜识刜识 LabVIEW LabVIEW 仪仪器控制器控制 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

4、 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 Instr

5、uments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。3 Communicate with Instrument（Communicate with Instrument（与仪器通讯与仪器通讯）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（

6、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。4 小贴士：很多有经验的开

7、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。二个开发函数二个开发函数（VISA Read and Write）（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

8、 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:，然后用 NI-VISA Read.vi 读回 DC电压测量值，如图 2.7 所示。5 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；NINI 仪器驱动网仪器驱动网 刚刚

9、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

10、 6 二个调试工具二个调试工具（Troubleshooting tool and NI（Troubleshooting tool and NI-Spy）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 toolTroubleshooting 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（

11、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 7 图 2.10 GPIB 软硬件检测结果 8 仪器控制实战仪器控制实战 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

12、程控技术。安捷伦安捷伦 3440134401 万用表万用表 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 泰兊示波器泰兊示波器 DPO7054DPO7054 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

13、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 9 静态输出设置最简单，只需要告诉 AC Source 输出电压和输出频率即可，请参考范例程序ACOutputDemo.vi，如图 3.2 所示。图 3.2 ACOutputDemo.vi 和示波器测试结果图片 ListList 模式输出设置模式输出设置 List 模式相比静态输出，主要区别是要配置一组输出的电压和频率值，而不是一对电

14、压和频率值。具体实现代码请参考范例程序 ListConfDemo.vi，如图 3.3 所示。图 3.3 ListConfDemo.vi 和示波器测试结果图片 读测量值读测量值 装了 Chroma 65xx 的仪器驱动后，可以找许多测量 VI，如图 3.4 所示。使用这些 VI，可以直接读取输出电压、频率、电流、功率因素、电流峰值因素、Inrush 电流等等。10 图 3.4 Chroma 65xx 测量 VI 电子负载电子负载 Chroma 6330Chroma 6330 恒电流和动态电流设置 电子负载的控制主要包括恒电流设置、动态电流设置和多模块同步。恒定电流设置和动态电流设置，大家可以参考

15、 LoadConfig.vi，如图 3.5 所示：图 3.5 LoadConfig.vi 参数：Dyn?是告诉电子负载工作在动态（Dynamic）模式还是静态模式（Static）；T1，T2 是电子负载工作在动态模式下，负载电流 L1 和 L2 持续的时间；L1，L2 是电子负载工作在动态模式下的负载电流，在静态模式下，仅 L1 有效；RiseTime 和 FallTime 是电子负载工作在动态模式下的上升时间和下降时间；LoadVon，是电子负载的 Von 点。下图是负载工作在动态模式下的示波器截图，紫色的波形是电流，黄色的波形是电压。多模块同步多模块同步 11 当一个负载模块功率不够的时候，可以把多个模块幵联起来，以提高负载功率。比较难编写的程序是动态模式下多模块的