身为一名系统和应用工程师, 因自动化仪器与软件之故, 我节省了数不清的日日夜夜；比如说, 有一款系统设计平台及开发环境, 它支持可视化编程语言, 还支持用户借助友好的图形用户界面构建应用程序, 此平台带有多个库与模块, 能使其与仪器通信, 故而可用于实验室自动化, 作为用户, 我用该工具构建了许多多款应用程序, 然而过往数年, 我已然开始逐渐将其淘汰, 用语言（见侧栏: "是什么以及如何使用?"）取而代之。
为了明白其中的缘故, 我们先去知晓一下相较于现有的替代语言的主要优势, 并且探讨应用程序的干活例子。彰显方便以及强大的拿手办法是以介绍一个完备、能运作的自动化脚本, 就像我用来达成稳压器（VR）负载调节曲线（负载调节说的是输出电压跟着输出电流（负载）增大而产生的变动）自动测量的脚本。
这些稳压器被划分成两类, 其中零下垂稳压器所设计出的输出电阻是零, 所以, 输出电压设置点不会依据输出电流增大而产生变化。相对来说, 下垂稳压器具备"载重线", 这意味着其被设计为拥有特定的等效输出电阻。在本例里所使用的稳压器, 其零电流输出电压是1 V, 设定的载重线是2.5 mΩ。
图1. 测量配置
在图1所展示的试验配置里头, 运用63201电子负载去施加负载电流, 也就是VR输出电流。借助采集经过校准的4mΩ短路器上的电压, 以此测得输出电流。使用数字采集器, 简称DAQ, 但叫它数字采集器也行, 来采集电压以及电流的数据, DAQ和电子负载都是通过GPIB连接到计算机的。我们进行测量的目标是要证实, 在一定的输出电流范围当中, 输出电压处于技术指标所规定的范围之内；图2所呈现的是应用程序的流程图表点。
图2. 应用程序流程图
从基本代码结构开始
以下是自动化脚本代码的第一部分。语言中，注释用#表示：
第1至3行引用库，其中包含随后代码中使用的方法：
∙Numpy是被用于科学计算的封装库, 在本例里, Numpy被用于产生输出电流值的数组。
借助用于数据处理以及分析的库, 去创建一个具备强大功能的数据结构, 从而用来储存我们所得到的测量结果。
•Visa是库，用来控制我们的仪器。
•Time是一个非常方便的库，用于产生某些时间延迟。
留意, 被引用的Numpy以及库被重新命名成np和pd, 目的在于维持代码的整洁。于本文里面所提及到的全部库, 要么已然伴随安装包予以提供, 要么从在线软件库之中进行安装也是极为容易的。
第4行到第5行, 创建对象, 该对象用于我们去访问电子负载以及DAQ。这正是其发挥作用之处: 我们仅仅只需调用方法, 并且提供字符串, 此字符串能够表示通信接口, 也就是GPIB, 同时还要给出仪器在总线上所具有的地址。
在程序的第6行, 创建了一个数据框(), 其目的在于储存测量结果, 数据框属于一种二维标签数据结构, 其中各列的数据类型能够有所不同, 选用数据框而非数组, 这使得我们能够借助容易记忆的字符串而非数字去引用列, 并且能够在数据本身之间混合数字与文本。
第7行, 创建一个实数数组, 其范围是从0到20, 步长为2。这些数字所表示的, 是以安培为单位的输出电流值, 在这些电流点上进行VOUT的测量。
第8行拿来构建"for"循环, 要注意, 语法是比较容易理解的, 那就是每次执行循环之际, 去创建一个load变量, 该变量的值等同于loads数组的新元素, 当把数组的全部元素都使用了以后, 循环就结束了, 颇具意思的是, 借助缩进对代码的层次结构予以定义, 并非依赖任何类型的括号, 如此一来能够让代码保持整洁以及易读性, 这是非常有用的。
哪怕我们已然界定了主循环, 那也得告知仪器设定电流, 接着读取读数, 随后留存结果。
仪器通信及保存数据
我们接下来看看第二部分的代码：
在第9行至第10行那儿, 要去配置相应的负载电流, 接着把负载打开。仅仅只需运用读/写方法, 而且要知道仪器所接受的命令串（这个可以去查阅仪器手册）, 如此一来就能够借助GPIB接口去进行通信。跟其他的编程语言相类似, %.2f是占位符, 在实际运行的阶段用变量load的值将其代替。这也意味着我们期望数据呈现为带着两位小数的实数。在第11行的时候会产生1秒延迟, 这对于保证仪器和电路能够达到稳态条件是极为有用的。
第12行, 创建一个空对象, 这个空对象在其中被叫做字典, 它用于暂存执行一次循环所产生的结果。
用来测量输出电压和电流的是第13至16行。我们想要做什么（测量直流电压, 采用自动变比）以及对应的采集通道, 第一条命令是告诉仪器这些内容的。分别在通道101采集输出电压, 在通道1或去；02采集输出电流。以字符串形式返回数据, 所以必须利用float函数将其转换为实数, 第二条命令是读取返回的结果并将其储存在temp中的。此外, 因为DAQ测量的是电压, 我们需要将读数与短路器电阻（0.004 Ω）相除, 从而得到正确的电流值。
来瞧一瞧, 使用以及有条理地去保存数据是何等简单这样的情况: temp 字典之中的字段, 并不需要提前去加以定义, 进而是利用具有含义的字符串来开展访问。并不需要去记住列号与数据相互之间的关系, 然而要是采用数组用于存储数据那种方式的话, 那就必定得这么去做。
在第十七行那里, 我们附加上字段给数据框了。要注意哦, 也并不需要开展初始化这个操作；每一次去附加一行全新的内容的时候, 就会增添新的字段到数据框当中。
可选择第18行, 然而在终端之上打印当前的电压以及电流值是极为有用的, 特别是针对长时间的测量而言, 能够当作确认应用程序依旧在运行的一种途径, 还可以用于了解执行究竟达到了何种程度。
在第十九行到第二十行的位置, 把负载关闭掉, 把数据存储到硬盘当中。针对后者而言, 每一个数据框对象通过一种内置的方法, 把数据保存至CSV文件。
