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Q1 gw_product_detail_bar.png gw_product_detail_bar.png 儀器控制中常見的SCPI,VISA,IVI,LXI是什麼?

SCPI是Standard Commands for Programmable Instruments的縮寫,中文翻譯為可程式儀器標準指令,SCPI定義了控制可程式測試測量儀器的語法和指令,透過SCPI可簡化指令,以量測Measure這個指令,可以簡化為MEAS。

VISA是Virtual Instrument Software Architecture的縮寫,中文翻譯為虛擬儀器軟體架構,執行VISA程式後,VISA會掃描所有電腦介面是否連接儀器,透過VISA程式作為中介,可以加速儀器控制的執行。

IVI是Interchangeable Virtual Instrument的縮寫,中文翻譯為可互換虛擬儀器 

LXI是LAN eXtensions for Instrumentation的縮寫,是電子儀器業界在2004年成立的聯盟,其目的是透過區域網路LAN來簡化測試系統整合的工作。

Q2 gw_product_detail_bar.png gw_product_detail_bar.png 不熟悉任何程式語言的工程師,有其他方法執行儀器的遠端控制嗎?

PLC(可程式邏輯控制器) 具備有0~10Vdc 類比輸出以及讀取的功能,可以搭配固緯具備 Analog Control 的儀器,便可透過直流電壓來遠端控制儀器的輸出。

固緯具備類比控制的儀器包含:

電源供應器:

PFR系列,PLR系列,PSW系列,PSU系列,PSB系列

電子負載:

PEL-3000系列

絕緣耐壓測試器也有類似的Signal I/O可以進行類似的控制

GPT9800/9900/12000/15000系列

儀表類:

GDM-8352,GDM-9061,GDM-8261A,GOM系列,LCR-6000/8000

 

Q3 gw_product_detail_bar.png gw_product_detail_bar.png 儀器無法與電腦連線的檢查步驟

儀器要與電腦連線,組件包含電腦,介面連接線,儀器。所以檢查的步驟自然會包含這三個組件。

步驟1:確認電腦的作業系統(OS)與應用軟體,如果有使用VISA作為儀器連線的偵測,須注意早期的作業系統無法相容兩家公司的VISA,例如裝有NI VISA又安裝其他儀器公司的VISA會導致衝突而無法使用。介面的驅動程式安裝。儀器應用軟體的安裝。如果採用GPIB對USB的轉接器,轉接器的驅動程式與設定也要完善。

步驟2:介面連接線,如果採用RS-232連接需用Null Modem的跳線(跳線圖請見說明書),如果採用LAN連線,電腦與儀器直接連線,須注意老舊電腦的網路晶片無法自動跳線,要特別製作網路跳接線。GPIB、USB電纜則不須特別處理。

步驟3:儀器的設定,GPIB要設定Address位址,LAN連線需設定指定IP及遮罩亦可透過DHCP自動取得IP,RS-232/485需設定一致的傳輸率與其他設定,透過USB請至官網加入會員後下載驅動程式。

步驟4:使用程式(例如NI Max)對儀器下達IDN?指令(注意需有結束符,例如CR或LF),如果可以得到儀器ID的回傳代表連線成功。如果透過乙太網路(LAN)連線,儀器若支援網頁瀏覽器功能,則直接於瀏覽器鍵入儀器IP便可確認連線是否正常。

 

Q4 gw_product_detail_bar.png gw_product_detail_bar.png 固緯那些儀器支持MODBUS通訊協定?

固緯的兩個系列電源供應器可加購Modbus,包含PSU系列及PFR系列

 

以下參考自維基百科

Modbus是一種串行通信協定,是Modicon公司(現在的施耐德電氣 Schneider Electric)於1979年為使用可程式化邏輯控制器(PLC)通信而發表。Modbus已經成為工業領域通信協定事實上的業界標準,並且現在是工業電子裝置之間常用的連接方式

 

Q5 gw_product_detail_bar.png gw_product_detail_bar.png 2022年GPIB晶片荒談GPIB的前世今生

GPIB為General Purpose Interface Bus的縮寫,她的前世為HPIB(Hewlett-Packard Interface Bus),因為她是美國儀器大廠惠普(Hewlett-Packard簡稱HP)公司在1960晚期研發(大約是1965年),用來控制惠普科技生產的儀器,與另一個歷史悠久的介面RS-232(最早版本1962年發布)相比,HPIB具備了並列連接的優勢,1975年IEEE國際電機電子工程師協會以HPIB為基礎,發布IEEE488標準,自此HPIB變為各位熟知的GPIB,在IBM PC年代ISA Bus的GPIB卡是最為廣用的,而成立於1976年的NI(美商國家儀器公司)及其虛擬儀器推廣自動化量測為GPIB迎來輝煌的應用時代,縱使電腦不斷的進步,新的介面推陳出新,儀控界的老靈魂GPIB依然屹立不搖,筆電普及後還為了GPIB推出PCMCIA轉GPIB的介面卡以及GPIB轉USB的適配器。

 

因應GPIB晶片斷鏈及價格高漲,自動化測試應立即轉換控制介面因應

 

2022年因疫情引發的原物料短缺,NI的GPIB ASIC缺貨嚴重,以6/21/2022在NI網站上查詢的價格最便宜的晶片NAT7210價格高達台幣7900,最貴的TNT500X價格高達台幣39300,GPIB介面變成了用不了(交貨期長)或用不起()的介面。

除了GPIB ASIC晶片外實現GPIB的另一種方法是將儀器內的FPGA規劃為GPIB IP Core,對於會使用FPGA的儀器,例如數位示波器與任意波形產生器還能延續提供GPIB的可能,但是對於使用FPGA機會較少的電源供應器而言後續要提供GPIB介面便是奢侈的一件事,而電源供應器幾乎是任何自動化量測系統的心臟,所以在此呼籲從事自動化量測的電子工程師要未雨綢繆,盡快將儀控的介面轉到LAN或USB,畢竟GPIB似乎已經到了功成身退、走入歷史的階段。

Q6 gw_product_detail_bar.png gw_product_detail_bar.png Linux作業系統的電腦使用USB與儀器連線的相關問題

問題1:需要安裝USB driver嗎?

答案:USB的CDC-ACM支援目前所有版本的Linux作業系統,在此情形下是不需要安裝USB驅動程式。除非是非常老舊的版本才需要自行建立。

附註1:CDC(Communication Device Class) 通訊裝置類別

附註2:ACM(Abstract Control Model) 

 

問題2:暫缺。

Q7 gw_product_detail_bar.png gw_product_detail_bar.png PSW系列電源供應器透過USB與電腦連線的速度為何?

PSW系列電源供應器透過USB與電腦連線,電壓或電流設定與電壓或電流回讀的速度約為100ms(100毫秒).

Q8 gw_product_detail_bar.png gw_product_detail_bar.png ASR-2000系列的程式碼是否與APS-1102A相容?

由於ASR-2000系列採用新的架構設計並提供新功能,所以程式碼與APS-1102A不相容。