【自动化测试】使用Python实现电压源、万用表控制，绘制发光二极管VI曲线

GEEK.攻城狮

已于 2025-03-19 08:59:01 修改

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分类专栏： Python 电子电路文章标签： python 自动化测试

于 2025-01-22 11:45:56 首次发布

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1、使用的库

1、NI-VISA驱动程序，可以从官网进行下载并安装
2、pyvisa库：PyVISA 是一个 Python 库，用于通过 VISA（Virtual Instrument Software Architecture）接口与仪器进行通信。

安装方式：

pip install pyvisa

2、设备

电压源：使用了固纬公司的PPH-1503，小黄鱼二手买的，性价比还是可以的，输出精度也足够日常使用了

万用表：34401A台式万用表，同小黄鱼二手，因为新表买不起太贵了。

GPIB通讯线：USB转GPIB线缆一跳，GPIB跳线一条，采用菊花链方式连接两块表即可

3、通讯协议

两个设备均有GPIB接口，使用SCPI命令指令进行编程.

4、编写设备库函数

主要包括设备挂载、常用功能函数。

#设备列表
rm = visa.ResourceManager()
#列出所有的挂载的设备
print(rm.list_resources())

#打开设备,我的电压源设置的GPIB地址为5
instr=rm.open_resource('GPIB0::5::INSTR')

#使用query函数，发送命令并回读
print(instr.query('*IDN?'))

输出：

('ASRL4::INSTR', 'ASRL6::INSTR', 'ASRL10::INSTR', 'GPIB0::2::INSTR', 'GPIB0::5::INSTR')

GW INSTEK,PPH1503,SN:EQ87215*,V2.01/303

除query名另外，还可以使用write写入命令对设备进行设置。具体参数需要查阅对应的设备手册。
例如需要打开输出，则使用以下命令：

instr.write('OUTP ON')

就可以看到源表有正常输出了

根据源表、万用表手册，分别编写两个设备的库。

5、测试程序

主程序如下：

from lib.DMM import DMM
from lib.DCPowerSupply import DCPowerSupply
from time import sleep
#导入绘图模块
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

#设置电压源输出电压范围、数据点数和采样等待时间
min_voltage = 0
max_voltage = 8
data_points = 400
wait_time = 0.1

if __name__ == '__main__':
    #创建绘图窗口
    plt.figure(figsize=(8,4))
    #连接电压源
    PPH1503 = DCPowerSupply('GPIB0::5::INSTR',10,1,12.5)
    PPH1503.set_voltage(0)
    PPH1503.set_output(True)
    #连接万用表
    HP34401A = DMM('GPIB0::2::INSTR')
    #设置万用表为直流电流测量模式
    HP34401A.SetMode_DCI(1,0.00001)
    #循环100次，测试0-5V电压下的电流值
    voltageset = np.linspace(min_voltage,max_voltage,data_points)
    voltage = np.zeros(data_points)
    current = np.zeros(data_points)
    for i in range(len(voltageset)):
        PPH1503.set_voltage(voltageset[i])
        sleep(wait_time)
        voltage[i]=PPH1503.get_voltage()
        current[i] = HP34401A.READ()
        print("电压：",voltage[i]," 电流：",current[i])
            
    #关闭电压源
    PPH1503.set_output(False)
    PPH1503.close()
    #关闭万用表
    HP34401A.close()    
    
    #绘制电压-电流曲线
    plt.plot(voltage,current)
    plt.xlabel('Voltage(V)')
    plt.ylabel('Current(A)')
    plt.title('Voltage-Current Curve')
    plt.show()