はじめに
pythonを用いた計測器制御の方法を最近知りました。
有名な計測器制御ソフト（LabV*EWなど）と比べて、汎用性・自由度が高いことに感動を覚えています。
具体的なサンプルプログラムなどは後日まとめるとして、ここでは使用頻度の高いpyvisaのコマンドを列挙します。
自分用の備忘録なのであしからず。
参考ページ: PyVISA
https://pyvisa.readthedocs.io/en/latest/
環境
python3.7.7
Windows10
環境構築
ここではPythonはインストール済と想定しています。
NI-VISAのインストール
通信を行うために必要なもの。National Instrumentsが無償提供するものが一般的。自分の使用するPCのOSにあったものをインストールする。他にもPyVISAでは、他社提供のVISAでも動く。
（Keysight VISA, R&S VISA, tekVISA、など）
PyVISAのインストール
pip（pip3）から入れる。
$ pip install pyvisa
これで環境構築は完了。
非常に簡単。
サンプルコード
import pyvisa
rm = pyvisa.ResourceManager()
visa_list = rm.list_resources()
usb_1 = visa_list[0]
inst_1 = rm.open_resource(usb1)
inst_1.write('*IDN?')
out = inst_1.read()
# queryを用いてももちろんOK
# out = inst_1.query('*IDN?')
print(out)
# (計測器の情報）
以下より、このコードの説明をする。
python上でimport、インスタンスの生成を行う。
import pyvisa
# インスタンス生成、おまじないのようなもの
rm = pyvisa.ResourceManager()
# PCに接続された計測器のVISAリソース名の取得
visa_list = rm.list_resources()
ここで、rmは任意。また、rm.list_resources()はlistでVISAリソース名が返ってくる。ここでは機器1つがUSBポートに接続されていると仮定。VISAリソース名の取得を行う。
# VISAリソース名
usb_1 = visa_list[0]
VISAリソース名を使って、計測器を指定。
# 計測器の指定
inst_1 = rm.open_resource(usb1)
###VISA書き込み
inst_1.write('*IDN?')
'*IDN?' は計測器の機種情報を聞くためのコマンド。多くの機器で採用されている。
VISA読み込み
inst_1.read()
先程送ったクエリに対する返答を読むことができる。
今回、'IDN?'を送っているので、機種情報が返ってくる。
VISAクエリ
inst_1.query('*IDN?')
クエリを送り、返り値を受け取るまで一度に行ってくれるスグレモノ。上2つを1行で書くことができるため、簡素化することができる。
なお、クエリのないコマンドを送るとエラーが出るため注意。
複数コマンドの一度送信
inst_1.write('*rst, *IDN?')
複数のコマンドを一度に送信することもできる。機器の設定コマンドなど、何行も書くとプログラムが煩雑になる。これを使うといくぶんかスッキリする。
ただ、一度に多くのコマンドを送りすぎると、通信が追いつかなくなるため、時間を置くなど様子見は必要。
ここまでで紹介したVISA通信用コマンドと、ループ等のプログラミング基礎骨格、計算などを組み合わせ、制御プログラムを構築する。
なお、VISAを経由し計測器に送るSCPI通信用のコマンドは、各種計測器の取説を参照すること。
最後に
ここではPythonを使って計測器を制御する方法について説明しました。
計測器との接続方法は、USBケーブル、NI社のUSB-GPIBケーブルを使うと良いと思います。
GPIBケーブルは少々高額だし、最近の計測器は基本的にUSB端子がついてるので、USBケーブルでの接続をおすすめします。
今後、実際に制御を行うプログラムやそのときに使うコードなどを簡単にまとめていく予定です。