1、項目課程設計課程名稱_儀器與測試項目題目名稱_溫度熱電偶測量系統學生學院_機電工程學院_專業班級08機電（4）班學號3108000475學生姓名指導教師_傅春暉_成績評定2011年10月3日廣東工業大學課程設計任務書題目名稱溫度熱電偶測量系統學生學院機電工程學院專業班級08機電（4）姓名羅喬隆學號3108000475、實踐項目課程設計的內容本項目課程要求學生綜合運用所學專業課知識，選用傳感器及有關儀器儀表組建測試系統、虛擬儀器（利用Labview虛擬軟件平臺），對機器品質、產品質量、設備運行狀態、機械系統動態性能等工程對象進行綜合測試；編制或應用有關軟件，對測試信號、數據進行分析和處理，達到提

2、高工程測試能力與實踐技能。另外，本實驗還進行幾何量誤差測量實驗，包括形位誤差測量、齒輪誤差測量兩部分。學生通過綜合訓練，深化已學知識，對機械工程測試及計算機在該領域中的應用有較為全面深入的了解，培養學生工程素質。二、實踐項目課程設計的要求與數據1、了解和熟悉虛擬儀器編程軟件Labview，每個同學要獨立地完成編程練習。2、每兩人為一組，能獨立地選用有關傳感器及有關儀器儀表組建虛擬儀器測試系統（利用Labview虛擬軟件平臺）對工程對象進行測試，要求獨立編制虛擬儀器程序并記錄下實驗數據，并能對測試信號和數據進行分析處理。3、每個同學獨立完成幾何量誤差測量實驗，包括形位誤差測量、齒輪誤差測量兩部分

3、，記錄實驗數據并能按要求對數據進行處理和分析。4、每位學生必須根據具體工作內容，完成一篇不少于1000字的報告書。本項目要求每位同學親自動手操作、練習和調試，體會到工程測試的樂趣。三、實踐項目課程設計應完成的工作1、Labview軟件學習介紹，進行必要的講授和輔導，完成由老師指定的編程練習。2、在實驗室完成相關虛擬儀器測試系統組建，設計編制虛擬儀器程序并對系統進行調試，記錄下測試數據，并對測試信號和數據進行分析處理。3、幾何量誤差測量實驗，包括形誤差測量、齒輪誤差測量兩部分。4、設計體會與心得。四、實踐項目課程設計進程安排序號設計各階段內容地點起止日期11）、布置任務，講解課程的目的、內容和要

4、求；2）、講解虛擬儀器圖形編程；3）、幾何量誤差測量，包括測量的原理、步驟等；實驗2號樓403和4052虛擬儀器編程講解與練習1）、數據采集；2）、儀器控制；3）、數學分析應用軟件；實驗2號樓4013虛擬儀器編程，模擬溫度測量系統實驗2號樓4014虛擬儀器編程，虛擬儀器采集實驗2號樓4015虛擬儀器編程，串口儀器通訊實驗2號樓4016形位誤差測量、齒輪誤差測量汽缸、箱體、軸形位誤差、螺孔位置度；齒輪周節、公法線、齒輪徑向綜合誤差、徑向跳動誤差。實驗2號樓4019.13-9.157創建虛擬儀器測試系統1）、熱電偶溫度測量系統。2）、零件合格性檢測系統。實驗2號樓40181）、給定測試系統，現場檢

5、查學生編程；考查學生編程的正確性和可行性。2）、答辯，評定成績。實驗2號樓401五、應收集的資料及主要參考文獻1 李遠波，傅春暉廣東工業大學自編教材儀器與測試項目實驗指導書M,20062 楊樂平,李海濤，楊磊.LabVIEW程序設計與應用M.北京：電子工業出版社，2005張易知.虛擬儀器的設計與實現M.西安：西安電子科技大學出版社，20033 段福來主編.互換性與測量技術基礎學習指南M.西安：陜西科技出版社,1992韓進宏互換性與技術測量M.北京:機械工業出版社，2004發出任務書日期：2011年8月29日指導教師簽名：計劃完成日期：2011年9月20日基層教學單位責任人簽章：主管院長簽章：目

6、錄目錄一：虛擬儀器的簡介二：熱電偶溫度測量系統2.1.實驗目的2.2實驗內容和要求三：實驗系統的搭建3.1 實驗思路3.2溫度測量程序3.3溫度監控程序3.4數據分析程序3.5溫度報警程序3.6超溫比例程序3.7數據讀寫程序四：程序功能展示4.1 程序面板介紹4.2實驗結果展示五：實驗總結參考文獻一：虛擬儀器的簡介LabVIEW是一種程序開發環境，由美國國家儀器（NI）公司研制開發的，類似于C和BASIC開發環境。LabVIEW是一種圖形化的編程語言的開發環境，它廣泛地被工業界、學術界和研究實驗室所接受，視為一個標準的數據采集和儀器控制軟件。LabVIEW集成了與滿足GPIBVXI、RS-23

7、2和RS-485協議的硬件及數據采集卡通訊的全部功能。它還內置了便于應用TCP/IP、ActiveX等軟件標準的庫函數。這是一個功能強大且靈活的軟件。利用它可以方便地建立自己的虛擬儀器，其圖形化的界面使得編程及使用過程都生動有趣。圖形化的程序語言，又稱為“G”語言。使用這種語言編程時，基本上不寫程序代碼，取而代之的是流程圖或框圖。它盡可能利用了技術人員、科學家、工程師所熟悉的術語、圖標和概念，因此，LabVIEW是一個面向最終用戶的工具。它可以增強你構建自己的科學和工程系統的能力，提供了實現儀器編程和數據采集系統的便捷途徑。使用它進行原理研究、設計、測試并實現儀器系統時，可以大大提高工作效率。

8、利用LabVIEVy可產生獨立運行的可執行文件，它是一個真正的32位/64位編譯器。像許多重要的軟件一樣，LabVIEW提供了WindowsUNIXLinux、Macintosh的多種版本。它主要的方便就是，一個硬件的情況下，可以通過改變軟件，就可以實現不同的儀器儀表的功能，非常方便，是相當于軟件即硬件！現在的圖形化主要是上層的系統，國內現在已經開發出圖形化的單片機編程系統（支持32位的嵌入式系統，并且可以擴展的），不斷完善二：熱電偶溫度測量系統2.1 實驗目的掌握熱電偶溫度測量虛擬儀器系統的組成與實現方法，深化已學Labview編程和工程測試知識，提高工程測試的技能此系統利用LABVIEW虛

9、擬儀器軟件平臺，用軟件模擬實際溫度的輸出的方法實現如下功能： 實時數據顯示溫度測量； 溫度波形顯示； 溫度時間段內分布圖； 測量結束計算最大、最小值、平均值； 超出報警； 產生數據文件存盤（文件數據中包括：操作者姓名、采樣總數、溫度值、高限值、超溫時間、超溫比例）；:實驗內容和要求利用LABVIEW虛擬儀器軟件平臺，熱電偶（K型），智能儀表（XSD帶RS232NI數據采集卡PCI-6023E,USB-9215,端子板等構建溫度測量系統，包括實時數據顯示溫度測量，溫度波形顯示，測量結束計算最大，最小值，平均值，超出報警，產生數據文件保存。實驗儀器和材料：帶虛擬儀器軟件平臺的臺式計算機，熱電偶，智

10、能儀表NI數據采集卡PCI-6023E，USB-9215端子板。三：實驗平臺程序搭建3.1實驗程序設計思路根3.2溫度測量程序先創建一個VI程序模擬測量程序，使用DemoReadVoltage程序來仿真電壓測量,Thermometer100-題計題值笙位80-jo.oo60-n40-j華氏20-0-32.00Bq日r(jID溫度值單垃|channel|oF100W將這個溫度檢測保存為一個子程序，方便在以后的程序調出來使用。溫度模擬輸園度值單圍出：f,其調用了一個子程序，子程序具體結構如下圖所示：TF3.2溫度監控程序使用一個條件循環結構和一個被測波形圖形實時采集數據Enable廠ON1IU審O

11、FFEnable廠ON1IU審OFFModeApi夷天'J華氏溫度歷史趙勢Tempa60.0-苦40.020.00.0Time3.3溫度監控程序Max湼滾曲線TempGIBE：!度抽違o>30.0莖f7IIITimeEnableQONOFFModej(j瑕丟'J牛氏瀉度厲史總醉Temp.60-040.0_岸絮煞謬舊鑿翳鑼鑿翳遨聽瘓麋瑟賞警療0-0010OTimeciJprqpL-5溫倍曲總Temp31.5-fl31-0-w30,0-2Q-29u0-Max0.00I0.00Mean28-0-0.00IMeandiblMm>c|kbltDBLhted仃ubl7|Ein也

12、3.4數據分析程序采樣計數時:采樣計數時:計數19 平均值、最大值和最小值顯示功能的實現：采用function模塊中的Mean.viMean.vi和ArrayMax&Mina?功能模塊。其輸入數據為溫度模擬輸出值。 溫度歷史趨勢采用WaveformChart模塊顯示，輸入數據為溫度模擬輸出值，溫度曲線用WaveformChart模塊顯示，輸入數據為模擬輸出值和高限值，用BuildArray模塊組合。 用溫度數據輸出直方圖: 用溫度數據輸出直方圖:，其中Histogram組件用于把輸入數據生成直方圖,組件用于把輸入數據生成直方圖,XYgraph用于直方圖的顯示。OotPI山o8642p2

13、1111Gra-snlE%80,0&1.082,083.0S4,085.086.087,088,0Time3.5溫度報警程序使用case程序結構進行超溫處理先報警判斷，當為True時超溫聲音報警、超溫向前面板文本框輸出“AboveLimit”狀態和輸出當前時間，為False即不超溫時“Normal”代替“AboveLimit”，在超溫時間框表內顯示“未超過高限值”。A超溫比例和采樣總數：可在保存的txt文件中顯示超溫比例和采樣總數;3.6超溫比例程序眾網1一心1100.00-p>眾網1一心1100.00-p>超蠱比例:I采樣總數：-irwwi口+E+E3+屮O<申3.

14、7數據讀寫程序數據存儲時，進入While循環前存儲操作者姓名、超溫比例、采樣總數、溫度值、高限值、超溫時間的名稱等，進入循環后寫入溫度值、高限值、超溫時間等的數據；口口口間|o評壓I創口口口間|o評壓I創ZI口口口Si文忡菇耀U聲(VL一匚L.Ci.=7LL一匚KmLLi!14當應一-E3*固*迢漏礦司FWriteChar口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口匚四：面板及功能展示4.1前面板如下圖所示:50.0-80,0-60.0-4Q.0-2D.0-DiO-141丈件呆匡強徑Lc:data.MXYGraph90.0-1S7.5-85*0-!8J.5-180.0=77.5-75.OH72.5

15、-TimeAboveLimitCurren-tTempHightLimit26-忡數EnableAONOFF呈小直175.59A鑿氏平均總0*50:16J華氏34.17apm=£xILW說明如下： 報警和當前溫度值狀態用來表示溫度是否超過高限值； 高限為控制的溫度上限，超溫時間為每次超過溫度高限值的時間，計數數值為采樣的總次數，超溫比例為溫度超過高限值次數與采樣總數的比值； 溫度值單位開關可以選擇被測溫度為攝氏表示還是華氏表示； 趨勢圖“溫度歷史趨勢”顯示實時采集的數據。采集過程結束后，在溫度曲線中畫出數據曲線，同時在MeanMax和Min數據顯示欄中顯示出溫度的平均值、最大值和最小值，并在溫度時間段內分布中顯示各個溫度段出現的次數。后面板如圖所示：4.2實驗結果展示保存文件的格式如圖data-本oeixjoeixj文件舊滝趙|自«5式gj直看3wffj(hD羅喬隆起溫比例|11-5384»62采樣總紅26冇值fW值;£IKgl.亙值宜這fwffi直道艮艮艮艮艮艮艮艮艮艮艮艮艮艮艮Rp間高高09腫1n高高高亠咼高高高高高高高高高州出出1:1:1:出出出出出出出出出出出出出溫度值H5.44921993750086.914062U6-9140621(257818-9370085-UU9219H