基于研华ActiveDAQ Pro的虚拟仪器测量设备

　　随着计算机和数据采集技术的发展,基于软件的虚拟仪器测量设备逐渐取代传统的测量设备，在各个行业的应用越来越广泛。虚拟仪器测量设备基于高性能数据采集卡,使用高级语言和专用的测量软件开发，以建立专用的测量系统。
"测量软件"是指专为信号测量应用提供的包含数据采集、数据展现、专用图库、专用分析函数等模块的易于开发的组件，包括独立的软件系统（如LabView/Matlab）和OCX控件（如Measuerment Studio/ActiveDAQ Pro）两种形式。测量系统当然也可以采用高级语言(例如VB或VC)直接编程,但由于需要投入大量的精力编写数据采集、图形展现和数据分析等具体函数,不能将主要精力用于专业算法的视线上，因此常用在小型的测量系统。
　　“测量软件”和“组态软件”具有不同的功能,如下表。组态软件主要面向于现场控制、具有丰富的动画功能、过程图库、报警系统、报表系统和数据库系统,常用于分布式监控、采样速度一般小于1K/S，通过驱动可以连接各种PLC、PAC和采集模块。组态软件采用运行版授权，用户程序不能组态环境而单独运行，每一个监控点都需要购买加密狗。

而“测量软件”则主要面向信号测量,提供测量用图形工具和分析工具，由于信号测量通常需要较快的速度(100K到100M),因此测量软件被要求支持中断、DMA等功能，这是组态软件难以实现的，测量软件经常连接的设备是数据采集卡、USB采集模块和GPIB测量设备等。测量软件采用开发版授权，可以编译成可执行文件单独运行，即仅需购买开发版，可以在无限个计算机上使用。运行当然测量软件也可以用于控制系统,但在动画处理、过程图库、报警系统等方面功能较弱，开发也相对组态软件复杂，常用于小型项目。

目前常用的测量软件有NI的LABVIEW、Measuremen Studio,的MathWorks的Matlab,研华的ActiveDAQ Pro等。
　　

研华的ActiveDAQ Pro是一款基于Windows的OCX控件集合,主要分为测量类控件和图形类控件。测量类控件主要提供各种采集卡、USB模块的驱动接口，支持软件、中断、DMA、预触发等功能,图形类控件则提供各种测量用的仪器面板、仿真按钮、波形图、点状图、色度图、LED等,便于使用者快速建立测试系统。ActiveDAQ Pro目前支持VB、VC、VB.Net、VC#、Delphi、C++Bulider等

ActiveDAQ Pro控件直接调用Windows底层驱动,相对于其他测量软件具有较少的资源占用和更快的速度。

ActiveDAQ Pro测量类控件是一系列进行输入输出操作的ActiveX控件，它以可兼容的控件容器Visual Basic，Delphi等开发。通过各控件的Property，Event和Method，用户能够很容易地进行输入输出操作（具体信息可参考Manual的其他内容）。并且能够以ActiveDAQ Pro的各种操作来控制ADVANTECH设备。ActiveDAQ Pro包括以下内容：

Advantech ActiveDAQ Pro AI Control: 采集模拟量输入数据。
Advantech ActiveDAQ Pro AO Control: 向外部输出模拟量数据。
Advantech ActiveDAQ Pro DIO Control: 数字量输入输出操作。
Advantech ActiveDAQ Pro Thermo Control: 采集热电测量温度值。
Advantech ActiveDAQ Pro Counter Control: 计量输入信号。
Advantech ActiveDAQ Pro Pulse Control: 选定信号输出。
　　1通过属性窗口可以方便设置，支持中断/DMA/Post/Delay/About触发方式
　　2 同步/异步方式，当主线程调用接口后异步立即返回，同步则需要等待传输过程完成之后才能继续执行。
　　3 采集的波形可以选择文件/内存存储方式
　　4 可以设定温度采集的类型
　　4 提供方法（Methods）和事件（Event）进行方便的开发。

图形类控件是一些列包含各种图形表现方式的ActiveX控件，包括LED显示控件、NumEditor编辑控件、Slider棒图控件、Button按钮控件、Knob旋钮控件、Graph图表控件、Intensity强度控件等，用户能够很容易地对测量的数据进行图形表现
LED控件是LED形式的数字编辑框，提供七段数码管样式的数据显示与编辑等功能。用户可选择或自设定Formatsting格式，数值显示会自动根据设定的FormatString进行调整，并使用数码管格式显示出来


　 NumEditor控件是数字用编辑框，提供了数据的显示与编辑等功能。用户可选择或自设定FormatString格式，控件中的数值会自动根据设定的FormatString进行调整，并在文本编辑框中显示出来。

Slider控件是滑轨控制器及直条形显示器，提供多种图形样式。一个Slider控件可以设置或显示一个或多个数值。
Button控件是3D，2D的工控用按钮，是一个开/关控制控件，用于显示开/关（真/假）两种状态，提供多样化的显示方式。

Knob控件是旋钮及仪表的控件，是一个圆弧形的数值控制控件，提供多种图形样式，并支持在同一界面上显示单个或多个数值。

Graph控件是实时曲线及历史资料回顾显示器，为用户提供丰富的图形显示功能，，实时地察看监测对象的变化趋势。

Intensity控件是平面二维强度显示器，主要用作散乱三维数据点的二维显示和简单插值处理，帮助用户方便、快速地察看三维散乱数据的强度变化趋势。

利用图形控件的属性对话框，可以灵活设置控件的类型、纹理贴图、颜色、位置等。

使用ActiveDAQ Pro进行测量系统开发具有方便、快速、功能强大等特点。下面以一个实例说明如何利用ActiveDAQ Pro快速建立一个简单的虚拟测量仪表。

步骤1: 在 Advantech Device Manager 中加入数据采集设备
在 Advantech Device Manager 中加入数据采集设备
测试硬件连接正常

步骤 2: 在VB 工具箱中加入Advantech ActiveDAQ Pro 控件
　　启动 Visual Basic. 选择 Standard EXE 图标, 然后点击 Open 按钮以创建一个新的工程。
　　从 Project 菜单中选择 Components..., 则组件加载对话框如下显示:
　　在Control 选项卡列表中选择 Advantech ActiveDAQ Pro AI/Button/Graph/Knob/Number控件
　　按下 OK 按钮关闭对话框。则代表控件的图标将会出现在 Visual Basic 工具箱中

步骤 3: 设计窗体
　　在设计窗体中放置一个 AdvAI 控件并使用缺省的名字.
　　从工具箱中取出AdvGraph1(图表控件）, AdvLED1（显示控件）, AdvKnob1（旋钮/圆形控件）, AdvSlider1（棒图控件） 控件放置于窗体中,作为显示，使用缺省名字.
　　从工具箱中取出AdvButton1(按钮控件）,作为控制数据采集的按钮
　　最终窗体应如下所示:
　　

　 步骤 4: 配置AdvAI控件属性页
　　从View 菜单中打开Properties Window .
　　在Properties Window的顶部选择axAdvAI1

　　 步骤 5: 编写程序代码
　　 双击设计窗体中的 AdvButton1按钮, 编写如下代码:
　　Dim datay(10) As Single
　　Dim i As Integer
　　Private Sub AdvButton1_ValueChanged(ByVal Value As Boolean)
　　AdvLED1.Value = AdvAI1.DataAnalog ’LED显示
　　AdvKnob1.Value = AdvAI1.DataAnalog ’圆形表显示
　　AdvSlider1.Value = AdvAI1.DataAnalog ’棒图显示
　　datay(i) = AdvAI1.DataAnalog
　　AdvGraph1.PlotY datay ’图表显示
　　i = i + 1
　　If i = 10 Then i = 1
　　End Sub

　　步骤 6: 测试程序
　　 目前基于ActiveDAQ Pro的巳开发出很多工具和演示系统,以下简要说明:
　　 1、Wavescan; WaveScan 是一个基于Active DAQ GUI 控件和Active DAQ PRO Device控件的Utility。通过使用控件提供的数据采集和数据显示功能，WaveScan可以帮助用户将数据的采集，观测和存储的过程变得更加容易。

　　 2、噪声分析仪：采集噪声信号，进行不同倍数的放大，并自动找出系列噪声的最大值

　　
　　3、强度分析仪：采集物体表面的几何造型和光滑度，使用强度控件的不同颜色表现不同的高度

　　4 虚拟温度计：采集室内外温度，进行温度记录与相关性分析

　　 作为一款专用的测量软件、ActiveDAQ Pro提供了方便的高速采集和图形展现工具，成为测量领域不可多得的工具。在生产线检测、无损探伤、故障录波、石油开采、物流监控、电力电子、通讯等各领域必将得到广泛的应用。