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仪器控制手册
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仪器控制
概述前期准备VISA协议及辅助工具VISA协议辅助工具：NI-MAX
SCPI指令仪器硬件驱动
仪器控制方法方法一：仪器硬件驱动步骤①：导入第三方库 sa_api.dll，直接放在Debug文件夹中步骤②：直接使用驱动提供的函数
方法二：（适用LAN口通讯）用户自定义通讯方法三：基于VISA协议步骤①：引用第三方库 NI-VISA库步骤②：确定仪器资源的名称步骤③：打开一个 VISA 会话步骤④：发送数据步骤⑤：关闭该 VISA 会话
方法④ ：使用visa接口（`本方法博主并未使用过`）步骤①：将Visa32.dll文件放在工程的debug目录下面步骤②：引用Visa32.dll里面的函数，具体的使用方法请参考：NI-Visa help
说明
概述
仪器控制，就是计算机通过介质（网线、GPIB线等）完成对设备的控制，包括状态控制以及数据查询等 前期准备需要了解VISA协议、SCPI指令、硬件驱动 VISA协议及辅助工具 VISA协议VISA是一个驱动程序软件架构，开发这一架构的目的在于统一与GPIB、串口、以太网/LAN、IEEE 1394和USB仪器的通信，并简化仪器的控制应用。 VISA是NI-VISA(Virtual Instrument Software Architecture 虚拟仪器软件架构）的简称，是美国国家仪器 NI(National1nstrLlrnent)公司开发的一种用来与各种仪器总线进行通信的高级应用编程接口。 控制流程如下： 安装NI-VISA(第三方库)后，安装一个软件，可以用来查看计算机连接的可使用设备资源。 SCPI （Standard Command for Programmable Instrumentation）程控仪器标准命令。 SCPI有公共的命令，即对所有的仪器都是可行的；也有特定的命令，即不同的仪器命令不同。但所有的命令都符合SCPI标准。 仪器硬件驱动有的仪器厂商可能会自己基于VISA或者SCPI开发仪器的驱动，也就是往高层做了进一步封装，同时也是是对VISA和SCPI做了进一步封装，这样就进一步简化了开发流程。我们可以根据驱动说明或者仪器的编程说明使用仪器驱动软件架构。需要实现什么功能，调用相应的驱动API即可。还可以参考提供的样例。 仪器控制方法 方法一：仪器硬件驱动例如：控制接收机SA44B，使用厂商提供的硬件驱动，signal_hound_sdk_11_02_20，提供的saOpenDevice()函数。 一个函数就集成了VISA中的若干步骤，实现连接硬件设备。 步骤①：导入第三方库 sa_api.dll，直接放在Debug文件夹中 步骤②：直接使用驱动提供的函数 Public Function saOpen() Try Dim openstatus As saStatus Dim status As Boolean = True openstatus = saOpenDevice(Id) If openstatus saStatus.saNoError Then saCloseDevice(Id) openstatus = saOpenDevice(Id) '将打开的设备的标识符赋值给Id End If If openstatus saStatus.saNoError Then MessageBox.Show("接收机连接失败！") errStatus = saGetErrorString(openstatus) status = False Return status Exit Function Else Return status End If Catch ex As Exception Console.WriteLine(errStatus) End Try End Function 方法二：（适用LAN口通讯）用户自定义通讯用户建立TCP/IP连接，通过Socket实现设备连接。 我们需要实现一个TCP的客户端，通过仪器提供的IP地址和PORT端口号，我们的客户端同仪器进行TCP连接，连接完成后给仪器发送“仪器语言”，同时也会接受到仪器的响应。 Imports System.Net Imports System.Net.Sockets Dim SockClient As Socket Public Sub SwitchConnect(ByVal IP As String) Dim Address As IPAddress = IPAddress.Parse(IP) Dim Endpoint As New IPEndPoint(Address, CType(5555, Integer)) Try '捕获异常 SockClient.Connect(Endpoint) '发起连接。成功则返回值为0 Catch ss As SocketException MessageBox.Show(ss.Message) Catch s As Exception MessageBox.Show(s.Message) End Try End Sub 方法三：基于VISA协议 步骤①：引用第三方库 NI-VISA库首先：添加库引用 将 NationalInstruments.Common 与 NationalInstruments.VisaNS 引用添加到您的项目。 NationalInstruments.Common 命名空间包括各种为许多 NI 驱动程序所使用的常见方法和属性。 NationalInstruments.VisaNS命名空间包括面向 VISA .Net API 的方法和属性然后：将 VisaNS 命名空间导入到您的应用 这样可以减少方法前缀的使用，更直接地访问对象 [C#] using NationalInstruments.VisaNS; [VB .Net] Imports NationalInstruments.VisaNS 步骤②：确定仪器资源的名称仪器资源名称，也称为仪器描述符，描述了VISA资源的准确名称和位置。 例如： ASRL1::INSTR 描述了位于您的计算机的 COM 端口 1 的仪器 GPIB0::13::INSTR 描述了一个位于位置 13 的 GPIB 仪器为了实现与一个使用 VISA 的仪器的通信，我们必须确定其地址和仪器描述符 步骤③：打开一个 VISA 会话一个会话是自 VISA .Net API 到一项资源的一个连接或链接。 MessageBasedSession 类适用于通过发送和接收文本字符串形式的消息进行通信的仪器 RegisterBasedSession 类被用于与通过读写寄存器进行通信的仪器进行通信 本文面向的仪器是EMC领域的仪器，多为MessageBasedSession类 首先：声明一个新的 MessageBasedSession： [注]声明为全局变量，因为任何一个VISA函数都需要访问该变量 [C#] private MessageBasedSession mbSession; [VB .Net] Private mbSession As MessageBasedSession然后：实例化一个MessageBasedSession对象 我们将使用静态方法（或者像在 Visual Basic 中那样称为共享方法）–ResourceManager 类的 GetLocalManager。该方法实例化一个新的 ResourceManager 对象。 这个新的 ResourceManager 对象包含一个名为 Open（打开）的函数，然后该函数实例化一个新的会话对象。最后，我们将新创建的会话对象映射到一个 MessageBasedSession [C#] mbSession = (MessageBasedSession)ResourceManager.GetLocalManager().Open(resourceString.Text); [VB .Net] mbSession = CType(ResourceManager.GetLocalManager().Open(resourceString.Text), MessageBasedSession)其中，resourceString.Text 就是前述的仪器描述符 （使用try catch来使代码更加健壮） [C#] try {mbSession = (MessageBasedSession)ResourceManager.GetLocalManager().Open(resourceString.Text); } catch(InvalidCastException) { MessageBox.Show("Resource selected must be a message-based session"); } catch(Exception exp) { MessageBox.Show(exp.Message); } [VB .Net] Try mbSession = CType(ResourceManager.GetLocalManager().Open(resourceString.Text), MessageBasedSession) Catch exp As InvalidCastException MessageBox.Show("Resource selected must be a message-based session") Catch exp As Exception MessageBox.Show(exp.Message) End Try 步骤④：发送数据在创建了一个与我们的仪器通信的会话之后，我们可以开始发送数据至该仪器，并读回其响应。 在于基于消息的仪器的通信中最为常用的三项操作为查询、写入和读取。 1.查询操作 : 将一个命令写入到一个仪器并读回其响应。 2.写入命令 : 仅发送一个命令至仪器。 3.读取命令 : 从仪器读取信息。 实例：查询操作 [C#] try { string responseString = mbSession.Query(stringToWrite.Text); } catch(Exception exp) { MessageBox.Show(exp.Message); } [VB .Net] Try Dim responseString As String = mbSession.Query(stringToWrite.Text) Catch exp As Exception MessageBox.Show(exp.Message End Try 步骤⑤：关闭该 VISA 会话为了关闭我们创建的与我们仪器通信的 VISA 会话，我们必须使用 MessageBasedSession 类的 Dispose（处置）方法。该方法释放为该会话分配的所有资源。 [C#] mbSession.Dispose(); [VB .Net] mbSession.Dispose(）总结：NI-VISA 是一个面向多种仪器控制的快速且方便的解决方案。VISA .Net API 提供了一个面向对象的接口，以实现与您的仪器的方便通信。 方法④ ：使用visa接口（本方法博主并未使用过） 步骤①：将Visa32.dll文件放在工程的debug目录下面 步骤②：引用Visa32.dll里面的函数，具体的使用方法请参考：NI-Visa help public bool Init(){ if (m_connect){ return m_connect; } viError = Visa32.viOpenDefaultRM(out m_viDefaultRM); if (viError != Visa32.VI_SUCCESS){ return false; } viError = Visa32.viOpen(m_viDefaultRM, resourceName, Visa32.VI_NO_LOCK, Visa32.VI_TMO_IMMEDIATE, out m_session); if (viError == Visa32.VI_SUCCESS){ m_connect = true; //clears spectrum清除寄存器 Visa32.viClear(m_session); viError = Visa32.viPrintf(m_session, "*CLS\n"); if (viError != Visa32.VI_SUCCESS){ m_connect = false; } System.Threading.Thread.Sleep(10); }else{ m_connect = false; } return m_connect; } 说明后经查资料，方法③和④的区别是，托管与非托管程序集的区别。 方法③使用是.NET Framwork提供的托管程序集， NationalInstruments.Common 与 NationalInstruments.VisaNS，相当于内置的第三方库。适用于C#和VB.NET语言 方法④使用是非托管程序集，VISA32.dll，真正的第三方库。使用C++也可以进行开发 ，有博主实现，参考2 参考1：C#使用NI VISA实现程控仪器的自动化控制 参考2：C++ 基于VISA控制电源 |
辅助软件NI-MAX，其实这个就是一个远程操作仪器的工具。 
然后选择面板上的“打开VISA测试面板”，会打开如下所示的面板： 
切换到Input/Output：就可以通过命令来获取仪表信息了，如下所示： 
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