Keithley SourceMeter测量电流值无法传输至电脑问题咨询及代码排查求助

你碰到的这个问题其实很常见——ser.write()方法的返回值并不是设备的响应数据，而是你发送出去的字节数。这就是为什么你得到的总是:READ?\r\n这条命令的字符数，完全和电流值没关系。

要获取Keithley返回的电流数据，你需要在发送查询命令后，主动去读取串口缓冲区里设备发回来的响应内容，而不是直接拿write的返回值。

我给你调整了关键部分的代码，同时补充了一些必要的设置，确保能稳定读取到正确的电流值：

1. 先完善串口初始化（增加超时设置） #

在打开串口之前，加上超时配置，避免读取操作一直卡住：

ser = serial.Serial()
ser.port = 'COM3'
ser.baudrate = 9600
ser.timeout = 2  # 设置2秒超时，可根据实际情况调整
ser.open()

2. 修正电流读取的核心逻辑 #

把原来错误的一行拆成几步，先发送命令，再读取响应，最后转换成数值：

# 原来的错误代码
# current = ser.write(str.encode(':READ?'+'\r\n')) #measure current

# 修正后的代码
# 发送电流查询命令
ser.write(str.encode(':READ?'+'\r\n'))
# 读取设备返回的响应（Keithley通常用\r\n作为终止符）
response_bytes = ser.read_until(b'\r\n')
# 把字节数据转成字符串，同时去掉首尾的空白字符（比如换行符）
response_str = response_bytes.decode('utf-8').strip()
# 转换成浮点数类型的电流值
current = float(response_str)
currents.append(current) #record current

3. 可选优化：合并重复的SCPI命令 #

你在循环里反复发送:SOUR:FUNC VOLT、:SOUR:VOLT:MODE FIX这些配置命令，其实这些只需要在循环前执行一次就够了，没必要每次循环都发，这样能提高测试效率：

# 把这些配置命令移到循环外面
ser.write(str.encode(':SOUR:FUNC VOLT'+'\r\n'))
ser.write(str.encode(':SOUR:VOLT:MODE FIX'+'\r\n'))
ser.write(str.encode(':SOUR:VOLT:RANG 20'+'\r\n'))
ser.write(str.encode(':SENS:FUNC "CURR"'+'\r\n'))
ser.write(str.encode(':SENS:CURR:PROT 10e-1'+'\r\n'))
ser.write(str.encode(':SENS:CURR:RANG 10e-1'+'\r\n'))
ser.write(str.encode(':SENS:CURR:RANG:AUTO ON'+'\r\n'))

for iterations in range(numberofiterations):
    #record voltage
    voltages.append(round(voltage,5))
    #supply voltage
    ser.write(str.encode(':SOUR:VOLT:LEV '+str(voltage)+'\r\n'))
    #wait
    time.sleep(1)
    #measure current（用上面修正后的代码）
    ...

import pyvisa
import time
import serial

# configure the serial connections (the parameters differs on the device you are connecting to)
ser = serial.Serial()
ser.port = 'COM3'
ser.baudrate = 9600
ser.timeout = 2  # 添加超时设置
ser.open()
print(f"串口是否打开: {ser.isOpen()}") # 打印确认串口状态

###Sweep
numberofiterations = 10
stepsize = 0.05
voltage = 0
currents = []
voltages = []

ser.write(str.encode('*RST' + '\r\n'))
ser.write(str.encode(':OUTP ON'+'\r\n'))

# 提前发送所有固定配置命令，避免循环内重复发送
ser.write(str.encode(':SOUR:FUNC VOLT'+'\r\n'))
ser.write(str.encode(':SOUR:VOLT:MODE FIX'+'\r\n'))
ser.write(str.encode(':SOUR:VOLT:RANG 20'+'\r\n'))
ser.write(str.encode(':SENS:FUNC "CURR"'+'\r\n'))
ser.write(str.encode(':SENS:CURR:PROT 10e-1'+'\r\n'))
ser.write(str.encode(':SENS:CURR:RANG 10e-1'+'\r\n'))
ser.write(str.encode(':SENS:CURR:RANG:AUTO ON'+'\r\n'))

for iterations in range(numberofiterations):
    #record voltage
    voltages.append(round(voltage,5))
    #supply voltage
    ser.write(str.encode(':SOUR:VOLT:LEV '+str(voltage)+'\r\n'))
    #wait
    time.sleep(1)
    #measure current
    ser.write(str.encode(':READ?'+'\r\n'))
    response_bytes = ser.read_until(b'\r\n')
    response_str = response_bytes.decode('utf-8').strip()
    current = float(response_str)
    currents.append(current) #record current
    #increase voltage
    voltage += stepsize

#Print out values
print("读取到的电流值:")
for curr in currents:
    print(curr)
print("\n设置的电压值:")
for volt in voltages:
    print(volt)

# 测试结束后关闭串口
ser.close()

• 如果发现读取到的响应是空的或者不完整，可以适当调整ser.timeout的数值，或者在发送命令后加个短暂的time.sleep(0.5)给设备足够的响应时间（不过超时机制更可靠）。
• 可以查看Keithley的官方手册，确认:READ?命令的返回格式——有些型号可能返回多个值（比如电压+电流），这时候你需要把字符串按逗号分割再转换数值。不过根据你的描述，设备屏幕显示正确的电流值，所以应该是单个数值返回。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Stella