NI-DAQmx DAQ Devices

NI-DAQmx DAQ 设备 — MCP 服务

通过官方 NI-DAQmx 驱动及其 Python API，让 AI Agent 从 National Instruments DAQ 硬件采集电压和热电偶温度、读取数字线路，并在获得许可后设置模拟和数字输出。

软件包	labmcp-ni-daqmx
仪器	NI-DAQmx 设备：USB-6001/6002/6003、USB-6008/6009、USB-6211/6212/6218、USB/PCIe M 和 X Series（62xx/63xx）、CompactDAQ C Series 模块（例如 NI 9201、9211、9263、9401）、NI MAX 模拟设备
接口	USB、PCI/PCIe、PXI、以太网（cDAQ 机箱）
协议	通过 nidaqmx Python API 使用 NI-DAQmx（API 文档、源代码、NI-DAQmx 驱动）
状态	🧪 模拟：已使用模拟的 nidaqmx 后端进行测试，尚未在硬件上验证。报告硬件测试结果

无需硬件即可试用

uvx labmcp-ni-daqmx --simulate --check

内置模拟器会模拟一台类似 USB-6341 的 X Series 设备 Dev1：ai0 上有 1 V / 50 Hz 正弦波，ai1 上有 2.5 V 传感器，ao0/ao1 回环连接到 ai2/ai3，ai4 上有约 37 °C 的热电偶，以及一个将 port1/line0 拉高的外部“联锁”。它会复现 NI-DAQmx 的行为，例如错误代码（如 -200170 表示通道不存在，-200576 表示没有内置 CJC），以及 task.read() 返回的数据形状。

**无需硬件即可测试真实的 NI-DAQmx 路径：**在 NI MAX（Windows）中选择 Devices and Interfaces → Create New… → Simulated NI-DAQmx Device，然后在不带 --simulate 的情况下，使用该设备运行服务，例如指定 --address SimDev1。NI MAX 模拟设备会返回合成数据，且 get_connection_info 会报告 ni_max_simulated_device: True。在 Linux 上，模拟设备支持有限（NI 的配置工具可以导入定义模拟设备的配置文件，但结果不一）；请在此处使用 --simulate。

连接仪器

1. 从 ni.com 安装 NI-DAQmx（Windows 或 Linux；NI-DAQmx 不支持 macOS）。nidaqmx Python 软件包会随本服务安装；也可以使用 python -m nidaqmx installdriver 安装驱动。
2. 在 NI MAX（Devices and Interfaces）中或通过 Linux 上的 nilsdev 查找设备名称，例如 Dev1 或 cDAQ1Mod1。连接前请关闭 NI MAX 测试面板。
3. 测试连接：

   uvx labmcp-ni-daqmx --check                    # works if exactly one device is present
   uvx labmcp-ni-daqmx --address Dev1 --check
   

   --address 是 NI-DAQmx 设备名称。仅当设备恰好只有一个时，此参数才是可选的。

添加到 MCP 客户端

Claude Code

claude mcp add ni-daq -- uvx labmcp-ni-daqmx --address Dev1

Claude Desktop / Cursor / Windsurf（claude_desktop_config.json、.cursor/mcp.json 等）

{
  "mcpServers": {
    "ni-daq": {
      "command": "uvx",
      "args": ["labmcp-ni-daqmx", "--address", "Dev1"]
    }
  }
}

添加 --read-only，以允许采集但禁用输出工具（set_outputs_safe 仍可用）。添加 --option safe_do_lines=port0/line0:3，让 set_outputs_safe 始终将这些线路拉低。对于其他客户端，可使用 uvx labmcp config ni-daqmx --address Dev1 --client vscode 生成配置片段（还支持 cursor、codex、claude-code）。

工具

工具	类型	描述
get_command_log	👁 读取	返回最近发送给仪器的原始命令和收到的回复（最新的排在最后）。适用于调试和记录操作。
get_connection_info	👁 读取	报告已连接的仪器（标识、地址、模拟设备或真实设备）、服务是否为只读，以及当前的安全限制。请先调用此工具。
get_device_info	👁 读取	描述已连接的设备：模拟输入／输出通道、数字线路、支持的电压范围、最大采样率，以及此服务已设置的输出。选择通道、量程和采样率之前，请先调用此工具。
list_devices	👁 读取	列出驱动程序可见的所有 NI-DAQmx 设备（产品类型、序列号、通道、是否为 NI MAX 模拟设备），以及此服务连接的设备。
read_analog	👁 读取	测量一个或多个模拟输入上的电压：可进行单次按需读数，也可进行有限时长的硬件定时采集，为每个通道采集 samples 个样本，采样率为 rate_hz。返回每个通道的统计信息和降采样后的波形；还可选择将所有数据保存到 CSV。
read_digital_lines	👁 读取	读取数字线路的逻辑电平。
read_thermocouple	👁 读取	在支持热电偶的设备上测量温度（°C），例如 NI 9211/9212/9213/9214 模块或 USB-TC01。支持的热电偶类型包括 B、E、J、K、N、R、S、T。
reconnect	🛑 安全	关闭并重新打开与仪器的连接（例如仪器断电重启或重新插接电缆后）。
set_outputs_safe	🛑 安全	将设备输出设为安全状态：所有模拟输出均设为 0 V（若其量程不包含 0 V，则设为量程下限）；默认情况下，将此服务驱动的所有数字线路以及 safe_do_lines 选项指定的线路均驱动为低电平。操作完成或发现异常时使用。
write_analog	⚠️ 危险	将模拟输出设为直流电压（静态、软件定时）。在大多数 NI 设备上，调用后输出会保持此值，直到更改该值或调用 set_outputs_safe。
write_digital_lines	⚠️ 危险	将数字输出线路驱动为高电平或低电平。调用后线路会保持该电平，直到更改电平或调用 set_outputs_safe。

get_connection_info、get_command_log 和 reconnect 内置于每个 LabMCP 服务中。命令日志会记录服务运行的每项任务（通道、量程、采样率、写入值）。

安全限制

限制	默认值	含义
max_ao_voltage_v	5 V	Agent 可施加到模拟输出上的最大 |电压|
max_samples	100 000	单次采集中每个通道的最大样本数
max_rate_hz	100 000 Hz	每个通道的最高采样时钟速率
max_acquisition_s	60 s	有限时长采集的最长时间（样本数 / 采样率）

启动时可覆盖限制，例如 --limit max_ao_voltage_v=10 --limit max_acquisition_s=300。发送任何内容之前都会检查这些限制。设备自身的 AO 量程也会强制执行（例如 USB-6008/6009 输出仅为 0-5 V），设备的最大采样率也同样会强制执行。

示例提示词

• “列出 NI 设备，并告诉我 Dev1 有哪些输入及其电压范围。”
• “以差分方式采集 ai0 和 ai1，采样率为 10 kHz，持续 0.5 s，使用 ±1 V 量程；计算并告诉我每个通道的 RMS 噪声，并将数据保存到 ~/daq/noise.csv。”
• “使用内置 CJC，每秒读取一次 cDAQ1Mod1/ai0:3 上的 K 型热电偶，持续 30 秒，并报告每个热电偶的平均值。”
• “将 ao0 设为 2.0 V，通过 ai2 回环确认，然后将其恢复为 0。”
• “port1/line0 上的联锁是否闭合？然后将 port0/line2 切换为高电平以打开阀门。”
• “我们操作完成了：将所有输出设为安全状态。”

注意事项

• 每次工具调用都是一个简短的 DAQmx 任务（创建通道、配置时序、读取或写入、关闭），与 NI 的示例一致，因此服务不会在调用之间一直占用设备。同时使用该设备的其他程序会导致明确的“资源已占用”错误（-50103）。输出和数字线路任务与采集任务分别串行执行，因此 set_outputs_safe（以及 write_analog）不会等待正在运行的采集任务完成：NI-DAQmx 可以在同一设备上同时运行模拟输入任务和 AO/DIO 任务。
• 采集每次工具调用的时长上限为 600 s，即使提高了 max_acquisition_s 也不例外。返回的波形通过保留每个数据块的最小值和最大值进行降采样，因此不会漏掉短暂的尖峰。save_path 必须是一个新的 .csv 文件：采集前会进行检查，绝不会覆盖现有文件。
• 任务关闭后，输出会保持其值（适用于大多数 NI 设备），输出工具正是依赖这一点。部分设备的空闲／上电输出行为可以配置；如果输出会复位，请检查设备设置。
• 读取数字线路可能改变其状态。 DAQmx 数字输入任务会将线路配置为输入。因此，对于由服务驱动的线路，服务会报告其上次设定的电平，而不是读取线路，并会说明其他软件驱动的线路存在的风险。
• 端子配置很重要。 default 会让 NI-DAQmx 自行选择（支持时通常选择差分）。选择错误会导致偏移或噪声，而不是报错。
• 热电偶使用 add_ai_thrmcpl_chan，并采用内置或恒定冷端补偿。此版本不提供 CJC 通道（SCANNABLE_CHANNEL），因为其正确用法取决于设备。
• 速率： 多路复用设备会在各通道间共享 ai_max_multi_channel_rate_hz，NI-DAQmx 会将采样时钟调整为时基能够生成的速率。实际速率会在 sample_rate_hz 中返回。
• NI-DAQmx 警告（例如有关值被调整的警告）会包含在每次采集的 warnings 列表中。

硬件验证

型号	NI-DAQmx 版本	接口	验证者	日期
尚无： 抢先提交