Learning Objectives
- 分辨兩種錯誤：儀器放進錯誤佇列的錯誤，與 PyVISA 在電腦端丟出的例外
- 用迴圈讀完錯誤佇列，看懂錯誤代碼的分類
- 用 try／except 接住逾時（VI_ERROR_TMO）與找不到儀器（VI_ERROR_RSRC_NFOUND），找出真正的原因
- 寫出一個檢查錯誤佇列的函數，並且在任何情況下都關閉輸出
自動量測程式一定會遇到錯誤
上一課的程式都是「一切順利」的版本。實際在實驗室跑一整晚的量測，一定會遇到：指令打錯、數值超出範圍、 儀器沒開機、GPIB 線鬆了、某一台儀器回應得比較慢。
這些錯誤分成兩種，處理方式完全不同：
| 儀器端的錯誤 | 電腦端的例外 | |
|---|---|---|
| 例子 | 數值超出範圍、指令拼錯、參數不合法 | 等不到回應（逾時）、找不到儀器 |
| 誰發現 | 儀器解析指令時 | PyVISA 在電腦上 |
| 程式會停嗎 | 不會，程式照樣往下跑 | 會，丟出 VisaIOError |
| 怎麼知道 | 主動用 SYST:ERR? 問 |
用 try／except 接住 |
第一種最危險：程式不會停，你以為設定成功了，其實儀器拒絕了那個指令。第二種會讓程式中止，如果剛好電源輸出還開著，就停在危險的狀態。
這一課把兩種都處理好。
本課的儀器是模擬的教學儀器（Uedu Sim）；錯誤代碼採 SCPI 標準的寫法，各儀器實際支援的代碼與訊息以手冊為準。
錯誤佇列：先進先出，讀到 0 為止
儀器把每一個錯誤依發生的順序放進錯誤佇列（error queue）。SYST:ERR? 一次取出最早的一筆（先進先出），
佇列空了之後回傳 0,"No error"。所以要讀完整個佇列，就用迴圈一直問，直到代碼是 0。
回應的格式是「代碼,"說明"」。SCPI 的負數代碼依百位數分類：
| 代碼範圍 | 類別 | 常見例子 |
|---|---|---|
| -100～-199 | 指令錯誤：儀器看不懂 | -113,"Undefined header"（指令拼錯）、-104,"Data type error" |
| -200～-299 | 執行錯誤：看得懂但做不到 | -222,"Data out of range"、-224,"Illegal parameter value" |
| -300～-399 | 儀器本身的錯誤 | 自我測試失敗、佇列滿了 |
| -400～-499 | 查詢錯誤：問答的順序亂了 | -410,"Query INTERRUPTED"（下一課） |
正數代碼是廠商自訂的，查手冊。*CLS 會清空錯誤佇列，常放在程式開頭，讓之後讀到的錯誤都是這次程式造成的。
佇列的長度有限（例如 20 筆），滿了之後新的錯誤會被丟掉，這也是要經常讀它的原因。
逐步看：一次送出三個錯誤，再一筆一筆讀出來
看第 7～9 行：三個有問題的指令送出時，通訊紀錄只有「→」，沒有任何錯誤訊息，程式也照樣往下跑。
直到迴圈裡的 SYST:ERR?，錯誤才依發生順序一筆一筆出現。
逾時與找不到儀器：VisaIOError
query() 是「送出、然後等回答」。如果儀器沒有回答，PyVISA 不會永遠等下去：等了 timeout 毫秒（預設常是 2000）之後，
丟出 pyvisa.errors.VisaIOError，e.abbreviation 是 VI_ERROR_TMO。
儀器不回答，最常見的原因是你送的根本不是查詢：例如 MEAS:VOLT 少了問號。儀器把它當成一個（不存在的）設定指令，
放一筆 -113 到錯誤佇列，然後什麼都不回傳。所以遇到逾時，第一件事是去讀錯誤佇列，找出真正的原因。
其他常見的 VisaIOError：
| abbreviation | 意思 | 常見原因 |
|---|---|---|
VI_ERROR_TMO |
等回應逾時 | 指令不是查詢、終止字元設錯、儀器正在忙、量測時間比 timeout 長 |
VI_ERROR_RSRC_NFOUND |
找不到資源 | 資源字串打錯、GPIB 位址錯、儀器沒開機或沒接線 |
處理逾時的習慣：
- 用
timeout=設定合理的等待時間（毫秒）。太短會誤判，太長會讓程式卡很久。 - 逾時之後呼叫
inst.clear()，清掉介面上殘留的資料，讓下一次問答從乾淨的狀態開始。 - 不論成功或失敗，關閉輸出都放在
finally。
逐步看：少一個問號造成的逾時
看第 9 行：送出之後等了整整 1 秒（timeout＝1000 毫秒）才丟出例外，程式跳到 except。通訊紀錄出現「×」那一筆。之後讀錯誤佇列，才知道真正的原因是 -113。
逐步看：把錯誤佇列變成例外
儀器端的錯誤不會讓程式停，這很危險。check_errors() 把它轉成電腦端的例外：讀完佇列，有錯誤就 raise RuntimeError。
每做完一組設定就呼叫一次。範例也示範了資源字串打錯時的 VI_ERROR_RSRC_NFOUND。
小測驗：錯誤佇列
依序送出 VOLT 50（超出範圍）與 VOLTT 5（拼錯）之後，第一次 SYST:ERR? 會讀到哪一筆？
下面的程式會印出什麼？
replies = ['-222,"Data out of range"', '-113,"Undefined header"', '0,"No error"']
codes = []
for r in replies:
code, msg = r.split(",", 1)
if int(code) == 0:
break
codes.append(int(code) // 100)
print(codes)
程式送出 CURR 9（超過 5 A 的上限），下面哪一個描述正確？
小測驗：例外與 finally
psu.query("OUTP ON") 會發生什麼事？
下面的程式會印出什麼？
class VisaIOError(Exception):
pass
log = []
def query(cmd):
if not cmd.endswith("?"):
raise VisaIOError("VI_ERROR_TMO")
return "5.0"
try:
log.append("ON")
v = float(query("MEAS:VOLT"))
log.append(v)
except VisaIOError as e:
log.append(str(e))
finally:
log.append("OFF")
print(log)
程式開啟 GPIB0::23::INSTR 時丟出 VI_ERROR_RSRC_NFOUND。最先該檢查什麼？
重點整理
- 儀器端的錯誤（-100 指令、-200 執行、-300 儀器、-400 查詢）只進錯誤佇列，程式不會停；用
SYST:ERR?讀到0,"No error"為止，*CLS清空。 - 電腦端的錯誤是
pyvisa.errors.VisaIOError：VI_ERROR_TMO（逾時）、VI_ERROR_RSRC_NFOUND（找不到儀器），用e.abbreviation判斷。 - 逾時最常見的原因是送出的不是查詢（少了
?）；逾時後clear()，再讀錯誤佇列找原因。 - 把錯誤佇列包成
check_errors()，有錯就raise，讓「儀器拒絕了設定」變成看得見的例外。 - 關閉輸出永遠放在
finally。
下一課處理「等待」：儀器有些動作要花時間（自動設定、長時間量測），程式怎麼知道它做完了，以及問答順序亂掉時的 -410 錯誤。