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基于研華ActiveDAQ Pro的虛擬儀器測量設備

時間:2009-01-15 09:20:00來源:ronggang

導語:?虛擬儀器測量設備基于高性能數據采集卡,使用高級語言和專用的測量軟件開發,以建立專用的測量系統
  隨著計算機和數據采集技術的發展,基于軟件的虛擬儀器測量設備逐漸取代傳統的測量設備,在各個行業的應用越來越廣泛。虛擬儀器測量設備基于高性能數據采集卡,使用高級語言和專用的測量軟件開發,以建立專用的測量系統。   "測量軟件"是指專為信號測量應用提供的包含數據采集、數據展現、專用圖庫、專用分析函數等模塊的易于開發的組件,包括獨立的軟件系統(如LabView/Matlab)和OCX控件(如Measuerment Studio/ActiveDAQ Pro)兩種形式。測量系統當然也可以采用高級語言(例如VB或VC)直接編程,但由于需要投入大量的精力編寫數據采集、圖形展現和數據分析等具體函數,不能將主要精力用于專業算法的視線上,因此常用在小型的測量系統。   “測量軟件”和“組態軟件”具有不同的功能,如下表。組態軟件主要面向于現場控制、具有豐富的動畫功能、過程圖庫、報警系統、報表系統和數據庫系統,常用于分布式監控、采樣速度一般小于1K/S,通過驅動可以連接各種PLC、PAC和采集模塊。組態軟件采用運行版授權,用戶程序不能組態環境而單獨運行,每一個監控點都需要購買加密狗。
  而“測量軟件”則主要面向信號測量,提供測量用圖形工具和分析工具,由于信號測量通常需要較快的速度(100K到100M),因此測量軟件被要求支持中斷、DMA等功能,這是組態軟件難以實現的,測量軟件經常連接的設備是數據采集卡、USB采集模塊和GPIB測量設備等。測量軟件采用開發版授權,可以編譯成可執行文件單獨運行,即僅需購買開發版,可以在無限個計算機上使用。運行當然測量軟件也可以用于控制系統,但在動畫處理、過程圖庫、報警系統等方面功能較弱,開發也相對組態軟件復雜,常用于小型項目。
  目前常用的測量軟件有NI的LABVIEW、Measuremen Studio,的MathWorks的Matlab,研華的ActiveDAQ Pro等。
  研華的ActiveDAQ Pro是一款基于Windows的OCX控件集合,主要分為測量類控件和圖形類控件。測量類控件主要提供各種采集卡、USB模塊的驅動接口,支持軟件、中斷、DMA、預觸發等功能,圖形類控件則提供各種測量用的儀器面板、仿真按鈕、波形圖、點狀圖、色度圖、LED等,便于使用者快速建立測試系統。ActiveDAQ Pro目前支持VB、VC、VB.Net、VC#、Delphi、C++Bulider等
  ActiveDAQ Pro控件直接調用Windows底層驅動,相對于其他測量軟件具有較少的資源占用和更快的速度。
  ActiveDAQ Pro測量類控件是一系列進行輸入輸出操作的ActiveX控件,它以可兼容的控件容器Visual Basic,Delphi等開發。通過各控件的Property,Event和Method,用戶能夠很容易地進行輸入輸出操作(具體信息可參考Manual的其他內容)。并且能夠以ActiveDAQ Pro的各種操作來控制ADVANTECH設備。ActiveDAQ Pro包括以下內容:   . Advantech ActiveDAQ Pro AI Control: 采集模擬量輸入數據。   . Advantech ActiveDAQ Pro AO Control: 向外部輸出模擬量數據。   . Advantech ActiveDAQ Pro DIO Control: 數字量輸入輸出操作。   . Advantech ActiveDAQ Pro Thermo Control: 采集熱電測量溫度值。   . Advantech ActiveDAQ Pro Counter Control: 計量輸入信號。   . Advantech ActiveDAQ Pro Pulse Control: 選定信號輸出。   1 通過屬性窗口可以方便設置,支持中斷/DMA/Post/Delay/About觸發方式   2 同步/異步方式,當主線程調用接口后異步立即返回,同步則需要等待傳輸過程完成之后才能繼續執行。   3 采集的波形可以選擇文件/內存存儲方式   4 可以設定溫度采集的類型   4 提供方法(Methods)和事件(Event)進行方便的開發。
  圖形類控件是一些列包含各種圖形表現方式的ActiveX控件,包括LED顯示控件、NumEditor編輯控件、Slider棒圖控件、Button按鈕控件、Knob旋鈕控件、Graph圖表控件、Intensity強度控件等,用戶能夠很容易地對測量的數據進行圖形表現   . LED控件是LED形式的數字編輯框,提供七段數碼管樣式的數據顯示與編輯等功能。用戶可選擇或自設定Formatsting格式,數值顯示會自動根據設定的FormatString進行調整,并使用數碼管格式顯示出來
  . NumEditor控件是數字用編輯框,提供了數據的顯示與編輯等功能。用戶可選擇或自設定FormatString格式,控件中的數值會自動根據設定的FormatString進行調整,并在文本編輯框中顯示出來。
  . Slider控件是滑軌控制器及直條形顯示器,提供多種圖形樣式。一個Slider控件可以設置或顯示一個或多個數值。   . Button控件是3D,2D的工控用按鈕,是一個開/關控制控件,用于顯示開/關(真/假)兩種狀態,提供多樣化的顯示方式。
  . Knob控件是旋鈕及儀表的控件,是一個圓弧形的數值控制控件,提供多種圖形樣式,并支持在同一界面上顯示單個或多個數值。
  . Graph控件是實時曲線及歷史資料回顧顯示器,為用戶提供豐富的圖形顯示功能,,實時地察看監測對象的變化趨勢。
  . Intensity控件是平面二維強度顯示器,主要用作散亂三維數據點的二維顯示和簡單插值處理,幫助用戶方便、快速地察看三維散亂數據的強度變化趨勢。
  利用圖形控件的屬性對話框,可以靈活設置控件的類型、紋理貼圖、顏色、位置等。
  使用ActiveDAQ Pro進行測量系統開發具有方便、快速、功能強大等特點。下面以一個實例說明如何利用ActiveDAQ Pro快速建立一個簡單的虛擬測量儀表。
  . 步驟1: 在 Advantech Device Manager 中加入數據采集設備   . 在 Advantech Device Manager 中加入數據采集設備   . 測試硬件連接正常
  . 步驟 2: 在VB 工具箱中加入Advantech ActiveDAQ Pro 控件   啟動 Visual Basic. 選擇 Standard EXE 圖標, 然后點擊 Open 按鈕以創建一個新的工程。   從 Project 菜單中選擇 Components..., 則組件加載對話框如下顯示:   在Control 選項卡列表中選擇 Advantech ActiveDAQ Pro AI/Button/Graph/Knob/Number控件   按下 OK 按鈕關閉對話框。則代表控件的圖標將會出現在 Visual Basic 工具箱中
  . 步驟 3: 設計窗體   在設計窗體中放置一個 AdvAI 控件并使用缺省的名字.   從工具箱中取出AdvGraph1(圖表控件), AdvLED1(顯示控件), AdvKnob1(旋鈕/圓形控件), AdvSlider1(棒圖控件) 控件放置于窗體中,作為顯示,使用缺省名字.   從工具箱中取出AdvButton1(按鈕控件),作為控制數據采集的按鈕   最終窗體應如下所示:
  . 步驟 4: 配置AdvAI控件屬性頁   從View 菜單中打開Properties Window .   在Properties Window的頂部選擇axAdvAI1
  . 步驟 5: 編寫程序代碼   雙擊設計窗體中的 AdvButton1按鈕, 編寫如下代碼:   Dim datay(10) As Single   Dim i As Integer   Private Sub AdvButton1_ValueChanged(ByVal Value As Boolean)   AdvLED1.Value = AdvAI1.DataAnalog ’LED顯示   AdvKnob1.Value = AdvAI1.DataAnalog ’圓形表顯示   AdvSlider1.Value = AdvAI1.DataAnalog ’棒圖顯示   datay(i) = AdvAI1.DataAnalog   AdvGraph1.PlotY datay ’圖表顯示   i = i + 1   If i = 10 Then i = 1   End Sub   . 步驟 6: 測試程序
  目前基于ActiveDAQ Pro的巳開發出很多工具和演示系統,以下簡要說明:   1、Wavescan; WaveScan 是一個基于Active DAQ GUI 控件和Active DAQ PRO Device控件的Utility。通過使用控件提供的數據采集和數據顯示功能,WaveScan可以幫助用戶將數據的采集,觀測和存儲的過程變得更加容易。
  2、噪聲分析儀:采集噪聲信號,進行不同倍數的放大,并自動找出系列噪聲的最大值
  3、強度分析儀:采集物體表面的幾何造型和光滑度,使用強度控件的不同顏色表現不同的高度
  4 虛擬溫度計:采集室內外溫度,進行溫度記錄與相關性分析
  作為一款專用的測量軟件、ActiveDAQ Pro提供了方便的高速采集和圖形展現工具,成為測量領域不可多得的工具。在生產線檢測、無損探傷、故障錄波、石油開采、物流監控、電力電子、通訊等各領域必將得到廣泛的應用。

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