計測器制御 やさしく解説
電子計測器や電源機器を、PCやシングルボードコンピュータRaspberry Piから制御して測定を自動化したい方に。Webを介したリモート制御もご紹介。
設定や操作を動画で解説します。サンプルプログラムも合わせてご提供します。 加えて、プログラム自体を生成AIを用いて生成した事例もご紹介します。
INDEX
生成AIを用いた計測器制御 New
Pythonを用いた計測器制御
生成AIを用いた計測器制御
ChatGPT 編
生成AI ChatGPTを用いて、計測器制御プログラムを生成した事例をご紹介します。
計測器のコマンドの詳細を指定しなくても、コマンドが含まれている取扱説明書の参照を指示することで、プログラムが生成されました。設定や動作を動画で解説します。生成に用いたプロンプトもご提供します。
- 9月19日掲載の内容では正しく動作しないことが判明したため、動画を差し替えました。ご迷惑をおかけいたしました。
プログラム生成の手順は以下のとおりです。
- あらかじめPythonが動作する環境を整えます。「Pythonを用いた計測器制御(Windows編)」の、動作環境の構築を参照してください。
- 生成AIに入力するプロンプトを作成します。作成のポイントは動画で解説しています。
- 生成された制御プログラムが適切でなければ、生成AIに再度修正を指示します。
【注意事項】
- 生成AIによるプログラムには、誤りが含まれる場合がございます。実際の使用前に十分にテストし、安全性を確認してご使用ください。
- ChatGPTの利用規約及びプライバシーポリシーをご確認の上、ご利用ください。
- 動作保証およびサポートは行なっておりません
Open AI社の利用規約に沿ってプログラム生成を実施
Pythonを用いた計測器制御
Webブラウザ 編
計測器を接続したRaspberry Piを用いて、Webブラウザによるリモート制御可能な環境を構築します。
- 動画内の各Webサイトの画面は2023年7月現在です。
動作環境の構築
必要なソフトウェアをRaspberry Piにインストールします。
あらかじめRaspberry Pi編に掲載した環境構築を行ってください。
紹介・動作確認した環境
- Raspberry Pi 4 Model B Rev1.5
-Python本体(Raspberry Piに標準添付) - Python 3.9.2
-PyUSB 1.2.1 -PyVISA 1.12.0 -PyVISA-py 0.5.3 - Node-RED 3.0.2
- Node.js 16.19.0
- Apache2
制御の実行
直流電源
ワイヤレスLANを介して制御、出力の経時変化データをファイルに保存します。
- プログラマブル直流電源 PP30-17
LCRメータ
5G(VPN)を介して制御、測定値の経時変化データをファイルに保存します。
- LCRメータ ZM2371
サンプルプログラム
サンプルプログラムには下記の計測器の制御用ソフトウェアが含まれます。
- LCRメータ ZM2371
試料のL/C/R/Z/θなどを測定、経時データをファイル保存。 - 周波数特性分析器 FRA51615
スポット測定、スイープ測定を行う。利得/位相の経時データをファイル保存。 - 信号発生器 WF1974・ディジタルマルチメータ DM2571
信号発生器およびマルチメータを設定し、出力および測定する。経時データをファイル保存。 - プログラマブル電流増幅器 CA5351
利得、フィルタ等を設定する。
- プログラマブル交流電源 DPシリーズ
電圧、周波数などを設定し、電圧/電流など経時データをファイル保存。 - プログラマブル電流増幅器 PP30-17 （NF千代田エレクトロニクス製）
出力モードや電流などを設定し、電圧/電流などの経時データをファイル保存。
- 動作保証およびサポートは行なっておりません
- Copyright (c) 2023 NF Corporation
- Released under the MIT license
- https://opensource.org/licenses/mit-license.php
Raspberry Pi 編
動作環境の構築
シングルボードコンピュータ Raspberry Pi でPythonを動かす環境の構築を、OSをインストールするところから説明します。
紹介・動作確認した環境
- Raspberry Pi 4 Model B Rev 1.5
- Raspberry Pi OS (64bit) / Debian GNU/Linux 11 (bullseye)
- Python 3.9.2
– pyusb 1.2.1 - PyVISA 1.12.0
– PyVISA-py 0.5.3
- 動画内の各Webサイトの画面は2022年12月現在です。
制御の実行
周波数特性分析器 (FRA) の制御
FRAを用いてDUTの周波数特性をスイープ測定します。
- 周波数特性分析器 FRA51615
信号発生器とロックインアンプの制御
信号発生器とロックインアンプを同期させてDUTの周波数特性を測定します。
- 信号発生器 WF1974
- ロックインアンプ LI5660
機種別サンプルプログラム
- Copyright (c) 2022 NF Corporation
- Released under the MIT license
- https://opensource.org/licenses/mit-license.php
PC (Windows) 編
動作環境の構築
Windows上でPythonを動かすために必要なソフトウェアをインストールします。
- 動画内の各Webサイトの画面は2022年7月現在です。
制御の実行
信号発生器の制御
信号発生器の設定・出力を実行します。
- 信号発生器 WF1974
信号発生器とマルチメータの制御
PCと信号発生器およびマルチメータを接続し、設定・出力および測定を実行します。
- 信号発生器 WF1973
- マルチメータ DM2571
機種別サンプルプログラム
- 信号発生器 WF1973 / WF1974 / WF1967 / WF1968
波形、周波数および振幅を設定・出力する。
ダウンロード - ディジタルマルチメータ DM2571
測定モードを設定、測定データを読み込む。
ダウンロード - 周波数特性分析器 FRA51615
スポット測定およびスイープ測定を行う。
ダウンロード (スポット測定)
ダウンロード (スイープ測定)
- Copyright (c) 2022 NF Corporation
- Released under the MIT license
- https://opensource.org/licenses/mit-license.php