Home
Welkom op de wiki van labcontrol! In deze wiki is alle documentatie te vinden over Labcontrol en de de ontwikkeling ervan.
Labcontrol verandert elke computer in een persoonlijke labassistent, waarmee je het testen, analyseren of karakteriseren van systemen en elektronische schakelingen kunt automatiseren. Labcontrol biedt een standaard interface tot elk type meetapparaat op elke werkbank van het elektronicalab . Met Labcontrol kun je vanaf de computer bewerkelijke, langdurige, saaie en foutgevoelige meetprocedures automatiseren, wat tijd en frustraties gaat schelen.
Dat kan. Ben je van plan om Labcontrol puur als assistent gebruiken, klik dan hier (TODO) of wil je zelf functionaliteit of andere apparatuur toevoegen, klik dan hier (TODO).
Het nut van Labcontrol valt eenvoudig uit te leggen aan de hand van onderstaande afbeelding. Daarop wordt op een schematische wijze een (bescheiden) werkbank in een elektronica lab op school of in een bedrijf weergegeven:
Bovenin zie je, van links naar rechts, de volgende apparaten:
- Een functiegenerator,
- Een labvoeding,
- Digitale multimeter en
- Een oscilloscoop.
In het midden van de afbeelding staat een schakeling die getest moet worden: de Device Under Test (DUT). Handmatige bediening van de apparatuur is daar de standaard manier voor. Maar het succes van deze werkwijze hangt van de inhoudelijke kennis, geduld en vasthoudendheid van diegene die de test op dat moment uitvoert. Want het keer op keer instellen van de generator, het herhaardelijk aflezen van waarden van displays en het eindeloos noteren daarvan, kan taai, saai en foutgevoeldig zijn. En bij fouten mag alles weer helemaal opnieuw. Dan kan je beter Labcontrol gebruiken, het elke keer op nieuw instellen van een generator doet labcontrol voor jou. Evenals het aflezen van de waarden en wegschrijven van jouw waardevolle meetdata in een bestand. Labcontrol biedt zelfs mogelijkheden om de data makkelijker te verwerken, zoals plotting, curvefitting en het matchen van jouw wiskundig model aan de weerbarstige werkelijkheid.
Je kunt op twee manieren aan de slag met Labcontrol: als gebruiker of als ontwikkelaar. Deze paragraaf gaat uit van een gebruiker: een student die labcontrol gaag wil gebruiken voor de controle van zijn of haal labwerk, niet om andere, betere of nieuwere functionaliteit toe te voegen. Diegenen die de code wel willen aanpassen doen er verstandig aan om een IDE met Python ondersteuning op hun computer te zetten en pyenv te kiezen als Python omgeving. Zie verder deze link (TBD!!).
Voor minimaal gebruik wordt geadviseerd de volgende software te installeren: a) Winpython, b) De VISA omgeving van Rohde & Schwartz en c) de Labcontrol besturingspackages en Jupyter Notebook scripts.
Ga naar https://winpython.github.io/ en klik op de Sourceforge download links, die aan het begin van de pagina staat. Het advies is om op Sourceforge voor een 3.12 versie te kiezen, bijvoorbeeld, . download een Winpython naar keuze. Advies is om een 3.12 versie van Python te kiezen, bijvoorbeeld 3.12.4.1.
Het gedownloade bestand moet worden uitgepakt, dubbelklik daarvoor op het bestand. Tijdens het uitpakken wordt een map WPy64-xxxx aangemaakt, waarbij xxxx het versienummer is. Wacht totdat het uitpakken voltooid. Verplaats de map naar de map c:\ op jouw harddisk. Mogelijk vraagt Windows jouw toestemming.
De reden voor de ontwikkeling van Labcontrol komt uit de dagelijkse onderwijspraktijk: het steeds vaker mislukken van practica. De student kan de koppeling theorie-praktijk niet leggen. Waarom? Omdat de grafiek, die de student had moeten helpen de link te leggen, fout is. De student verlaat daardoor steeds vaker het lab in totale verwarring en frustratie. Fouten ontstaan, steeds meer en steeds makkelijker, tijdens de weg ernaartoe. Waarom is de hamvraag, maar om aantal 'educated guesses' te noemen:
- Studenten hebben meer en meer moeite met het kritisch en nauwgezet lezen van teksten en vooral met het lezen van instructies.
- Dit geldt ook voor algebraïsche rekenvaardigheden en symbolische manipulatie.
- 'Aandacht' en 'geduld'. Daar is gewoon minder van, veel minder. Een vervelende trend, want aandacht en geduld zijn onmisbaar in tijden uitoefening van bèta gebaseerde engineeringsdisciplines.
Hoe dan ook: in plaats van dat een practicum behulpzaam tijdens de bouw van het kennishuis van de student, lijkt het alleen maar afbreuk te doen.
Instrumentatie is de overkoepelende aanduiding voor meetinstrumenten voor het detecteren, meten en vastleggen van fysische grootheden. Instrumentatie is een ander woord voor de kunst en kunde van het bouwen van meetsystemen voor bijvoorbeeld de Industriële Automatisering en de Regeltechniek.
Ooit had elke fabrikant van test- en meetapparatuur zoals oscilliscopen en multimeters (kortweg 'instrumentatie', T&M of TMC), een eigen computer interface, waarvan HPIB of GPIB waarschijnlijk de oudste en de meeste bekende is, want binnen de ontwikkeling van instrumentatie heeft Hewlett Packard (HP) een grote rol gespeeld. Tijdens de jaren '60 van de vorige eeuw maakte HP niet alleen computersystemen, maar ontwierp en produceerde het ook zeer hoogwaardige meetapparatuur. HP wilde graag een standaard bussysteem hebben om de instrumenten met elkaar te verbinden om ze aan te laten sturen door een computer. Dit resulteerde in de ontwikkeling van de zogenaamde 'Hewlett-Packard Interface Bus of HP-IB', die na zijn introductie rond 1970 al in 1975 verheven werd tot de IEEE48.1. In 1987 volgde de IEEE48.2-standaard voor het protocol en de berichtspecificaties, gevolgd door de Standard Commands for Programmable Instruments (SCPI) in 1990. Hoewel SCPI oorspronkelijk ontwikkeld werd voor de IEEE-488.1 (GPIB)-bus, werkt het tegenwoordig naadloos met allerlei communicatieprotocollen, zoals RS-232, RS-422, Ethernet en USB.
In de tussentijd was er geen standaard voor communicatie met instrumentatie. Elk Test & Measurement (T&M) bedrijf had zo zijn eigen systeem. Een aantal T&M bedrijven, zoals Agilent (ontstaan uit HP), Tektronix en National Instruments, hebben de koppen bij elkaar gestoken, wat geresulteerd heeft in diverse standaarden en communicatieprotocollen. De IVI foundation beheert tegenwoordig alle T&M standaarden, waarbij VISA de overkoepelende interface lijkt te zijn.