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Pythonを使って計測器を制御する(その3)【追記あり】

やっとPythonをインストールするところまで来ました。
ここでは、Pythonをインストールし、PyVISAライブラリをインストール。そして、Pythonから、「*IDN?」送ってレスポンスが返ってくるまで解説したいと思います。
なお、ここからは上記作業をやりながらなので、失敗するかもしれません…

1.Rythonディストリビューション、Anacondaのインストール
Pythonそのものをインストールしても良いのですが、開発環境まで含んだディストリビューション、Anacondaをインストールすることとします。

インストールには、このページを参考にしました。

このページからAnacondaのインストーラーをダウンロードし、インストールを行います(図1)。


図1 Anacondaのインストール

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Pythonを使って計測器を制御する(その2)

Part1では、Pythonで電子計測器を制御するための概要を解説しました。ここでは、Windows版のVISA(キーサイトテクノロジー、IO Libraries Suite)をインストールする手順を解説します。なお、Pythonの導入とPythonによる電子計測器の制御は、Part3で解説します。

1.まずはWindows10用のVISAをインストールする
Pythonもインストールしてしまうと、Pythonを使った電子計測器の制御がうまくいかなかった場合切り分けが難しくなるので、まずはWindows10で動作するVISAをインストールし、電子計測器の制御がうまくできるか試します。

今回は、キーサイトテクノロジーの計測機器をつかうので、キーサイトテクノロジーが無償配布しているVISAを使用します。
キーサイトテクノロジーが無償配布しているVISAは、「IO Libraries Suite」と呼ばれ、ここからダウンロードできます。

このページをスクロールし、中程に「Download IOLS 2021 Update1」というボタンがあるので、ここを押すと、ダウンロードが開始されます(図1)。
なお、スクロールしてこのボタンが出るまで、しばらく時間がかかりますので、気長に待って下さい。

図1 IO Libraries Suiteのダウンロード

また、有用なアプリケーションとして、「Command Expert」があるので、これもダウンロードします。ダウンロードサイトはここです
このページをスクロールすると、中程に、「Download」ボタンがあるので、ここを押します(図2)。なお、ここでも、スクロールしてこのボタンが出るまで、しばらく時間がかかりますので、気長に待って下さい。

図2 Command Expertのダウンロード

ダウンロードする際、メールアドレス、名前、住んでる国を聞かれますが、まあ、マーケティング目的ではありますが、特に気にせず入力します。

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Pythonを使って計測器を制御する(その1)

今流行の言語である「Python」を、ふとしたきっかけから学ぼうと思ったのですが、どこから手をつけて良いか分からなかったため、自身の得意分野である、電子計測器の制御をやってみようと思い立ち、その課程をここに記載したいと思います。

なお、このページでは概要を説明するのみで、Python(ディストリビューションとして、Anacondaを使います)および、VISAのインストールに関する記載はありません。これらの解説はPart2以降にて行います。

1.コンピュータによる電子計測器制御のイメージ
ザックリとではありますが、図1の様に表すことができると思います。図の左側が、一般的なプログラミング言語による制御イメージ。右側が、Pythonによる制御イメージです。

図1 コンピュータによる電子計測器制御のイメージ

コンピュータプログラムと電子計測器との間に「VISA」(Virtual Instrument Software Architecture)と言うAPIを導入することで、電子計測器が装備する物理インターフェースによる違いを吸収することができ、プログラミングの負担が大きく減ります。VISAに関しては、こちらを参照下さい。

Pythonで電子計測器を制御するためのは、「PyVISA」というフロントエンドが必要になります。バックエンドは、PyVISAの公式バックエンドである「PyVISA-py」が使えるのですが、VISAのフル機能を使えないようなので、計測機器メーカーが無償で配布しているVISAを使うことになります。
計測機器メーカーが無償配布しているVISAは、全てWindowsOS上で動作するため、必然的に、WindowsOS上で動作するPythonを導入することになります。

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hp34401Aをばらしてみた

 ベンチトップDMMをhp34401AからKeysight 34461Aに買い換えたわけですが、34401Aは全く動作しなくなっていたので、廃棄処分する事としました。時間的に余裕があれば、自分で修理できるかもしれませんが、修理できたとしても恐らく校正は受け付けてくれないでしょう。

で、ばらしました!

 外装を取り外したところです(写真1)。スカスカですね。

34401A

写真1 34401Aの外装を取り外してみた(クリックで拡大)

 右側が前面パネル、左側が後方パネルです。メインの基板はたった1枚で、DC/AC電圧・DC/AC電流・抵抗値等の物理量を測定する回路と、測定した物理量をA/D変換する回路、この機器の各種コントロールを行うマイクロコントローラー、外部とのデータをやり取りする為のインターフェース、そして電源回路の全てが、この1枚に収まっています。右側には、前面パネルのキーパッドとLED表示コントロール用の基板がありますが、この写真には写っていません。

 メインボードだけを取り出してみました(写真2)。

34401Aのメインボード

写真2 34401Aのメインボード(クリックで拡大)

やっぱりスカスカですね。でも、このDMMは20年以上も現役機種として愛され続けました。シンプルで分かり易い設計だからこそ、信頼性も高くロングセラー機となり得たのかもしれません。

Keysight TechnologiesさんのWEBサイトに置かれている、34401Aのサービスマニュアルを見ながら、基板のどの部分がどの様な機能をもっているのか、を見て行くことにしましょう。 続きを読む

Keysight Technologies 34461Aを新規購入

 長年使っていた、ベンチトップ6桁半のディジタル・マルチ・メーター(DMM)hp 34401Aが故障してしまい、電流・電圧・抵抗等の基礎物理量の高精度測定が出来なくなりました。修理も可能なようですが、約90,000円。

 hp 34401Aは2016年に販売も終了した事ですし、後継機であるKeysight Technologies 34461Aを購入致しました。

 日本最大の計測機器商社である日本電計のECサイト、計測器ワールドで購入しましたが、即納で137,592 円(税込) (2018年8月19日現在)。ミッドレンジのノートPCとほぼ同じお値段。安くなりました。
34461A

写真1 Keysight Technologies 6桁半DMM 34461A

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