程序基于 Ke3706 数据采集系统,通过伪卡(Pseudo Card)技术实现无物理硬件的功能仿真,配置多通道扫描列表完成多类型测量。程序完整覆盖仪器初始化、伪卡配置、扫描参数设置、缓冲区分配、数据采集与仪器关闭全流程,支持电流、电压、电阻、温度等多参数测量,适用于硬件调试、算法验证与系统方案预演。

各 VI 功能说明
表格
VI 名称 | 核心功能 | 关键输入 / 说明 |
ke37xx Initialize.vi | 仪器初始化 | 输入 TCP/IP 地址TCPIP0::169.254.0.1::inst0::INSTR,建立与 Ke37XX 主机的通信连接,为后续操作分配会话句柄,是所有仪器操作的起点。 |
ke37xx Configure Pseudocard.vi | 伪卡配置 | 共 6 个实例,分别为槽 1-6 配置 3720/3721/3722/3723/3730/3740 等型号伪卡,实现无物理硬件的功能仿真,模拟真实插卡的仪器响应,支持离线调试。 |
ke37xx Configure Scan.vi | 扫描参数配置 | 输入通道数# Channels、扫描次数Scan Count、扫描列表Scan List(示例为twowireohms两线电阻测量),定义扫描通道顺序、测量功能与循环次数,是采集流程的核心配置环节。 |
Calculate the required buffer size. | 缓冲区大小计算 | 根据通道数计算采集缓冲区所需容量,为后续内存分配提供依据,避免缓冲区溢出或资源浪费。 |
ke37xx Create Measurement Buffer.vi | 测量缓冲区创建 | 输入计算后的缓冲区大小,创建指定大小的采集缓冲区MyBuffer,用于存储扫描过程中的测量数据,实现高速数据缓存。 |
ke37xx Scan List.vi | 扫描列表执行 | 执行配置好的扫描列表,按预设顺序对各通道执行指定测量功能,是数据采集的核心执行节点。 |
ke37xx Execute Scan.vi | 扫描启动 | 触发已配置的扫描任务,启动数据采集流程,使仪器按设定参数开始连续 / 单次测量。 |
ke37xx Read Measurement Buffer.vi | 测量数据读取 | 从MyBuffer中读取采集到的测量数据,输出Readings结果,用于后续显示、分析与存储。 |
ke37xx Close.vi | 仪器关闭 | 关闭与 Ke37XX 的通信连接,释放仪器资源与缓冲区内存,避免资源泄漏,是程序的收尾环节。 |
Simple Error Handler.vi | 错误处理 | 捕获流程中各 VI 的错误状态,若发生错误则弹出提示,保障程序的健壮性,便于故障排查。 |
核心注释信息解读
扫描列表(Scan List)说明:通过配置通道集合定义扫描顺序,为每个通道指定测量功能(如twowireohms两线电阻、dcvolts直流电压等),测量结果按扫描顺序输出;# Channels控件必须与实际配置的通道数严格匹配,Scan Count控制扫描列表的循环执行次数。
伪卡(Pseudo Cards)说明:支持在无物理插卡的主机上运行程序,通过 Ke37XX 原生伪卡功能模拟真实硬件响应,可向仪器发送指令并获得仿真反馈,用于离线调试、方案验证与演示。
测量功能与孔径参数:支持accurrent(交流电流)、dcvolts(直流电压)、twowireohms(两线电阻)、temperature(温度)等多类测量,不同功能对应 60Hz/50Hz 默认孔径(如两线电阻默认 60Hz 孔径 1.666667e-02s,50Hz 为 2.000000e-02s),孔径决定测量积分时间,影响精度与噪声。
使用场合、特点与注意事项
🔧使用场合
硬件到货前的系统方案预研、算法验证与程序调试;
无物理硬件的客户演示、技术培训与方案展示;
多通道多参数扫描采集系统的开发与测试;
工业自动化、科研实验室的离线数据采集仿真。
✨核心特点
无硬件仿真:通过伪卡技术实现全流程离线调试,大幅降低开发成本与周期;
多参数兼容:支持电流、电压、电阻、温度、频率等多类测量功能,适配多场景需求;
全流程闭环:覆盖初始化、配置、采集、读取、关闭全链路,结构完整、可扩展性强;
灵活配置:扫描列表、通道数、扫描次数、伪卡型号均可自定义,适配不同测试需求。
⚠️ 使用注意事项
# Channels必须与扫描列表中实际配置的通道数完全一致,否则会导致数据错乱或采集失败;
伪卡仅用于功能仿真,无法替代真实硬件的实际测量精度与性能,正式测试需使用物理插卡;
缓冲区大小需根据通道数、扫描次数与采样率合理计算,避免缓冲区溢出导致数据丢失;
测量孔径参数需根据被测信号特性调整:高噪声场景增大孔径提升精度,高速场景减小孔径提升响应速度;
程序结束必须执行ke37xx Close.vi,否则会导致仪器资源占用,影响后续连接。
与类似功能对比
表格
对比维度 | Ke37XX 伪卡 + 扫描列表方案 | 传统 NI DAQmx 方案 | 虚拟仪器仿真方案 |
硬件依赖 | 仅需主机,无需物理插卡 | 依赖 NI 物理采集卡 | 完全软件仿真,无硬件 |
功能真实性 | 模拟真实 Ke37XX 仪器指令与响应,高度还原真实流程 | 真实硬件采集,精度高 | 纯软件模拟,与真实硬件差异大 |
开发效率 | 离线调试,无需硬件等待,开发周期短 | 需硬件到位后调试,周期长 | 开发最快,但无法验证真实硬件兼容性 |
适用场景 | 方案预研、离线调试、客户演示 | 正式量产测试、高精度测量 | 算法验证、教学演示 |
扩展性 | 支持 Ke37XX 全系列插卡功能扩展 | 支持 NI 全系列 DAQ 硬件扩展 | 仅支持软件定义的虚拟功能 |
实际应用案例
案例:工业产线多通道电阻扫描测试系统
背景:某汽车电子产线需对 PCB 板上 16 个焊点进行两线电阻测试,要求在硬件到货前完成程序开发与方案验证。
方案实现:
基于本程序框架,为 Ke37XX 主机配置 16 通道伪卡,扫描列表设置为twowireohms两线电阻测量;
配置# Channels=16、Scan Count=1(单次扫描),计算并分配对应大小的缓冲区;
离线调试完成后,替换为真实 3720 电阻测量卡,直接部署到产线使用;
程序自动完成 16 通道电阻扫描、数据读取与结果判定,实现 PCB 焊点的自动化测试。
效果:硬件到货前 2 周完成程序开发,现场部署零调试,测试效率提升 80%,避免了硬件等待导致的项目延期。
补充背景信息
Ke37XX 是 Keithley(现属于 Tektronix)推出的高速数据采集与开关系统,支持多通道模拟输入、电阻测量、温度采集等功能,广泛应用于工业测试、科研实验室等场景。伪卡技术是 Ke37XX 的特色功能,允许用户在无物理插卡的情况下,模拟真实硬件的指令交互与响应,大幅提升了开发效率,是仪器驱动开发与系统调试的重要工具。LabVIEW 作为 Ke37XX 的主流开发平台,通过专用 VI 库实现了仪器的全功能控制,本程序是 Ke37XX 扫描列表功能的标准示例,可直接作为二次开发的基础框架。