內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）畢業設計（論文）原創性聲明和使用授權說明使用授權說明本人完全了解大學關于收集、保存、使用畢業設計（論文）的規定，即：按照學校要求提交畢業設計（論文）的印刷本和電子版本；學校內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規定，同意學內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）符合國家技術標準規范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）基于虛擬儀器的熱電偶溫度巡檢儀的設計與實現對于溫度測試的結果有著很大影響，因此開發高性能的儀器是以計算機為基礎，配以相應測試功能的硬件作為擬熱電偶溫度巡檢儀的總體設計方案，用戶可根據擇。其次，對數據采集模塊和LabVIEW軟件模塊設計進行了詳細論述。基于LabVIEW的軟件模塊的設計，包括前面板和框圖程序的設計內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文） V I 1 2 3 4 4 4 5 5 7 9 內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文） 內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文） 內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文） 隨著現代控制技術的發展，在工業控制領域需要對現場數據進行實時采集、控制，例如在發電廠、鋼鐵廠、化工領域的生產中都需要對大量數據進集又是其中極為重要的部分。在極端惡劣工作環境下，溫度的測或高溫氣體的高速流動，其共同特點是溫度高且方案人機界面不友好、調試期長、修改不方便，因此采用效率和方向飛速發展，小型、低功耗、高可靠性、低成并廣泛應用于工業控制和自動化測量系統中。虛處理功能，突破了傳統儀器在數據處理、顯示、路溫度傳感器和虛擬儀器可以方便地構建一個溫隨著現代測試技術的不斷發展，以LabVIEW(LaboratoryVirtualInstrumentEngi-neeringWorkbench)為軟件平臺的虛擬越重要的位置。因此如何能將熱電偶溫度測量及技術有效的與LabVIEW虛擬儀器相結合就成了溫度測試領域的一個新課題。本課題就將在美國國家儀器公司儀器測量技術相結合的產物，它充分利用計算機強大的低廉。常用傳感器及相應的調理模塊也趨向模塊化、標虛擬儀器技術從八十年代末開始，已經經歷究起步較晚，但近幾年來也取得了長足進步。目階段，在其設計過程中所體現出的新穎、靈活的巨大沖擊。它順應了現代測試儀器微小化、智能儀器技術的檢測系統的開發與研究勢在必行，同虛擬溫度巡檢儀系統是基于虛擬儀器平臺所是利用虛擬儀器平臺的功能構建一個集溫度信號的據采集卡PCI—6221采集經熱電偶溫度傳感器、信號調理電路輸出的電壓信號，并將此在數顯示模塊：采用波形顯示，數值顯示，使溫度時可以顯示實時溫度值與實時溫度曲線，可以使用戶對和數據顯示是論文的重點。多通道采樣方式的設置同時也關的掃描切換，實現多通道的采樣。多通道的采樣方式有間隔采樣。怎樣將采到的多路數據進行數據處理與顯示也內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）虛擬儀器是計算機技術和儀器儀表技術結合與計算機軟件結合起來。除繼承傳統儀器的己有功能外，及的先進功能。虛擬儀器的最大特點是其靈活性。用戶在或刪除儀器功能，以滿足各種需求，并且能充分利用計算義和設計儀器的測試功能，使得使用者在操作計算試儀器一樣，從而完成對被測試對象的采集、分析擬儀器概念的出現，打破了傳統儀器由廠家定義功己的要求，設計自己的儀器系統。在測試系統和儀虛擬儀器是現代計算機軟件技術、通信技術處理能力的增強，總線吞吐能力的提高以及顯示器把儀器的信號分析和處理、結果的表達與輸出功能內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）在虛擬儀器中計算機處于核心地位，計算機軟件技術和有機整體，使得儀器的結構概念和設計觀點等都發生了歸結為以下五個方面:虛擬儀器技術作為計算機技術與儀器技術相結合的創新技術，應用前景十分廣泛。適應了現代測試系統網絡化、智能化發展趨勢。虛擬儀內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）表2.1虛擬儀器與傳統儀器的比較VI開放、靈活，可與計算機技術保持同步發展用戶定義儀器功能關鍵是軟件價格低、可復用與可重配置性強軟件使得開發與維護費用降至最低與網絡及其它周邊設備方便互聯的面向應用友好的圖形界面，計算機讀數分析處理面向應用的系統結構，可方便地與外設連接與其他儀器設備的連接十分有限傳統儀器封閉、固定廠商定義儀器功能關鍵是硬件價格昂貴開發與維護開銷高功能單一、只可連有限的設備圖形界面小，人工讀數，信息量小數與其他儀器設備的連接十分有限前儀器發展的一個重要方向。這種結合基本有兩種這類儀器功能也越來越強大，目前已經出現含嵌入裝入計算機。以通用的計算機硬件及操作系統為依內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）采集與控制采集與控制數據分析和處理結果顯示插入式數采集板數字信號處理數字濾波硬盤拷貝輸出VXI/PXI儀器統計分析文件I/O數值分析圖形用戶口圖2.1虛擬儀器的內部功能劃分對于傳統儀器，這三個部分幾乎均由硬件完成；對GPIB儀器被測信號串口儀器VXI模塊PXI模塊計算機等優點，它更加充分地利用計算機的資源，大大增加了測試系統的靈活相應的軟件，就可以構成一臺具有多功能的測試儀高檔儀器的測量品質，又能滿足測量需求的多樣性內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）程軟件來開發自己所需要的應用軟件。以美國Nl公司的軟件產品LabVIEW和軟件開發平臺提供了強大的儀器軟面板設計工具和硬件廠商提供的各種硬件的驅動程序模塊，大大簡技術的迅速發展，軟件開發的模塊化、復用化，和用戶界面數據處理硬件驅動程序但直接由這些語言開發虛擬儀器系統，是有相當難度的。統面板設計外，還要編制大量的設備驅動程序和底層控制悉這方面知識的工程設計人員來說，要花費大量時間和精廣泛地被工業界、學術界和研究實驗室所接受，視為一個功能強大且靈活的軟件。利用它可以方便地建立自己碼，取而代之的是流程圖或流程圖。它盡可能利用了技自己的科學和工程系統的能力，提供了實現儀器編程和內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）(1)前面板：前面板是圖形用戶界面，也就是VI的虛擬儀器面板，這一界上面有一個顯示對象，以曲線的方式顯示了所產生的一系——開關，可以啟動和停止工作。顯然，并非簡單地畫兩與前面板隨機數與前面板結開關縱定義在前面板上的輸入和輸出功能。流程圖中包括前對應的流程圖。我們可以看到流程圖中包括了前面板上子，還有一個隨機數發生器的函數及程序的循環圖上的東西相當于儀器箱內的東西。在許多情況下，使用VI可以仿真標準儀器，不僅在屏幕上出現一個惟妙惟肖的標準儀器面板，而且其功①類似流程圖的設計思想，很容易被工程人員接受②設計的思路和運行過程清晰而且直觀。如通過使用種方法，程序以較慢的速度運行，使沒有執行的代示，同時在線顯示數據流線上的數據值，完全跟蹤3圖標/連接器：VI具有層次化和結構化的特征。一個VI可以作為子統分為多個子系統，每一個都可完成一定的功能。①把一個復雜自動檢測系統分為多個子系統，程序這樣把測試功能細節化，便于實現軟件復用，大③便于實現“測試集成”和虛擬儀器庫的思想。同時虛擬儀器正在繼續迅速發展。它可以取代測器在組成和改變儀器的功能和技術性能方面具有靈進行少量的學習甚至不需要學習就可使用功能強大的虛擬擬儀器系統并完成復雜的測試內容，如何幫助用戶對測試結果進行分析和判斷等內世界各大相關的產品商家都在向中國這個巨大的市場進軍另一方面，發展基于計算機的插卡式硬件模塊為主的測控VXI總線將成為未來虛擬儀器的理想硬件平臺，這是由于VXI總線的性能決定的；戶的青睞，將得到高速的發展。隨著計算機硬件功能使LabVIEW用戶可以容易的編寫出具有強大網絡通信能力的LabV能量都與其本身溫度密切相關，故溫度檢測的方法也分稱之為接觸法測溫和非接觸法測溫。另外溫度測試的對導熱系數；邊界的換熱則取決于對流換熱系數和發射率在對固體表面測溫時，大多采用接觸法。在具體測溫時溫度的測試結果影響較大是個重要問題。經過長期的工熱及導熱率都比較大，并且與檢測元件有良好的接觸，者速度較快而溫度不高的情況，測溫仍以接觸法為主；溫度測量的實現方法通常是使溫度傳感器與待測在選擇溫度傳感器時應考慮的主要因素有溫度測量范圍溫度傳感器以及集成溫度傳感器。以上各種溫度傳感器適合的應用場合各不相同，選擇環境中最適用的溫度傳時將有一個相應的熱電勢產生，該信號由引線引金屬鐵、銅、康銅、鎳鉻合金等。使用熱電偶測因不同金屬材料的結合產生的，故不同材料連接而增加。最常見的熱電阻式溫度傳感器的構成材料是鉑、值隨溫度變化而迅速變化，并且阻值相對于引線電的線性關系這一特征，與上述溫度傳感器相比，最大優點是輸出特高。包括溫敏二極管和溫敏三極管，另外，溫敏晶體管及其輔助電高，可就地測量和遠傳。在工作時，只要與顯示儀量是一種傳統、有效的方法，廣大技術工作人員在內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）AT0TB EQ\*jc3\*hps50\o\al(\s\up2(E),A)的條件下得到的。不同的熱電偶具有不同的分度表三種金屬接入回路中的影響。因此,在熱電偶測溫時,可接入測量儀表,測得熱電勢后,(l)避免受到過大的震動和應力作用：當熱敏電阻受到沖擊、震動或其他形式的加速的狀態有關。當感溫元件周圍存在磁場時，必將改路溫度檢測，雖說智能溫度巡檢儀能完成對多點溫示，對數據的保存讀取操作困難，基于虛擬儀器的而且能對溫度實時變化趨勢通過曲線顯示，能給用好的了解現場溫度變化情況，數據的存取操作簡單可以根據需要查詢某一時間段數據，以便進行數據內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）部分組成。軟件部分采用美國NI公司的LABVIEW虛擬儀器軟件平臺，來完成對采集進來的八路溫度信號進行數據分析和顯示。本系統結果顯通過修改軟件還可以容易地擴展功能。針對溫度信號進行的核心是溫度信號調理電路的設計以及以LABVIEW為基礎的軟件開發。圖4.1基于虛擬儀器的熱電偶溫度巡檢儀系統框圖內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）本章主要介紹虛擬溫度巡檢儀的硬件設計，本虛擬溫度巡檢儀首先通過溫度傳感器（熱換開關主機LABVIEW軟件數據分析和顯示被測信號8路熱電偶溫度傳感器換開關據采集卡前置V放大低通濾波器環境溫度前置放大mV高，可就地測量和遠傳。在工作時，只要與顯示儀溫度。熱電偶可以用來測量-200℃~1600℃范圍內的溫度，有些熱電偶甚至可測2000℃量是一種傳統、有效的方法，廣大技術工作人員在經驗。此課題采用鎳鉻一鎳硅熱電偶(K型)其使用溫度范圍為-200℃~1300℃。大、濾波、線性化等。由于不同傳感器有不同的特根據具體傳感器的特性和要求來設計特殊的信號調如同熱電偶一樣也要產生輸出電壓—即所謂的參考法和軟件補償。硬件補償是用一種特殊電路產生熱電偶必須有可在所有環境溫度下正常工作的專單片集成溫度傳感器，是電流型集成溫度傳感器。其溫度測量范圍為-55℃~150℃,線假設環境溫度范圍為0℃~50℃,按圖5.2所選定的電路參數，該電路的輸出靈敏內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）對兩輸入差值放大后，就可將0℃~50℃的溫度輸入變換為0—5V的電壓輸出，即該溫+-圖5.2冷端溫度補償電路微弱信號都要進行放大以提高分辨率和降低噪-+AD580+5v采集卡-+二階濾波器信號調理模塊應盡可能靠近信號源或傳感器，波器，用來濾除噪聲。通常還需要抗混疊濾波器，許多傳感器對被測量的響應是非線性的，因和參數直接影響著模擬輸入的質量，要根據實際需要的精度來選擇合適的A/D。轉換率、分辨率等因素影響。建立時間和轉換率內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）數字I/O通常用來控制過程、產生測試信號、與外設通信等。它的重要參數包括：加熱器等用電器，就不必用較高的數據轉換率。路電流要小于采集卡所能提供的驅動電流。但加上合應用是在計算機和外設如打印機、數據記錄儀等之數，應依據具體的應用場合而選擇有合適參數的數字I/O。許多場合都要用到計數器，如定時、產生方信號、計數信號、輸出。門限信號實際上是觸發信計數器最重要的參數是分辨率和時鐘頻率，高分辨被測信號分析和顯示被測信號在框圖中，計算機對數據采集卡發出指令，啟動采量。要使計算機系統能夠測量物理信號，首先要使電流之類的電信號。通常不能將被測信號直接連接更簡單、更強大的編程接口；有DAQ助手，這個驅動程序是由采集卡的供應商提供，用戶一般無須模擬信號，數字信號，擁有定時器的功能，同時還具有具有高性能的數據采集與控制功能。對于采集卡的設置測信號的輸入方式和被測信號的輸入范圍設置；我們主內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）了虛擬儀器軟件的重要作用。設計虛擬儀器時，一儀器的性能，也決定了是否能將虛擬儀器較傳統儀本設計采用模塊化設計思想，所謂模塊化設擇和組合，可以構成不同功能、或功能相同但性能不同、開發中，可以采用模塊化設計方法。根據模塊化設計的原在軟件開發中采用模塊化設計方法也滿足了系統可不同的功能，只要為新增功能設計出新的模塊，新模塊會發生沖突，因此將新舊模塊再有機地結合起來，就構樣軟件模塊的設計方法也符合系統的經濟性要求，正因開發不同模塊，提高系統的開發速度，縮短開發周期，虛擬溫度巡檢儀系統軟件設計包括系統安全本虛擬溫度巡檢儀系統的主程序采用的是模獨立的功能模塊，各模塊內部分別完成確定的任務，模架協議相互聯系。為了使各模塊之間按照系統的框架協人機交互，設計了提供用戶接口的主控程序。在用戶通寫、查錯和測試；有利于程序設計務的劃分；模塊可以不同的條件下調用。根據阻爐溫度控制系統的基本要求即：系統安全管理、溫度信號采集、數據處理、數據存內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）報警記錄查詢報警記錄查詢系統初始化圖6.1溫度巡檢儀系統軟件總體組成框圖統運行安全，設計了系統管理模塊。只有合法內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）執行用戶登錄程序首先從user_management數據表中查找是否存在Adminsrator,如uPassword,Privilegefromus內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）本設計中最為重要的就是數據采集模塊的設度巡檢儀核心部分，數據采集是本系統軟件的主要功能，也是其它模塊進行數據處理、用數據采集卡采集實測信號時，得到一組離散的信號值示器上逐點顯示并連線，即可實現被測信號的實時顯示內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）一個A/D，而是大家共用一套A/D，在A/D之前的有一個多路開關（MUX以及放大循環采樣的缺點在于不能對多通道同步采樣，通道的掃平均分配給每個通道的。因為多路開關要在通道間進行采樣信號波形會隨著時間變化，產生通道間的時間延遲內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）A/D進行轉換。圖6-8給出兩個通道同在這種方式下，用通道時鐘控制通道間的時間間隔內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）微秒、甚至納秒級的，效果接近于同步掃描。間隔濾波器分為模擬濾波器和數字濾波器，分別處理模擬信號和數字信號，在測試Vl中常使用數字濾波器。數字濾波器的基本工作原理信號的波形或頻譜，使有用信號頻率分量通過，抑題，尤其是對頻率很高或很低的信號進行濾波，這內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）根據濾波要求選擇合適的逼近類型，由于本系且要求濾波器在通帶內沒有波紋，巴特沃斯濾波器許多傳感器對被測量的響應是非線性的，因償傳感器帶來的誤差。線性化采用分段插值算法，分段函數（或測量結果）根據變化的情況分成幾段，為了提根據精度要求采用不同的逼近公式。最常用的是線性插內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）yB根據插值條件，應滿足：y0=ax0+by1=ax1+b（6—2）由圖6.11可看出，插值點x0和x1之間間距越小，那么在這一區間g(x)和f(x)之間內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）標度變換采用線性參數標度變換，因為參數之公式為：tx=(ti+1-ti)xEQ\*jc3\*hps39\o\al(\s\up11(-),1)EQ\*jc3\*hps23\o\al(\s\up4(i),x)i+tii=0.1.2..（6—5）傳統的溫度測量過程往往需要線性化、標度變換，需同的熱電偶需要編寫不同的程序，顯示溫度單位的變化就需要改變程序算的熱電偶溫度。減少了大量的編程，使程序簡單明了，通用性強。一個程將文件寫入計算機硬盤時，文件在最底層是以一串二型的存儲，對某些特定的數據類型而言，采用特定的文ASCII字節流——如果希望讓其他的軟件（譬如字處理程序或者內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）數據轉換成二進制字符串的格式，還必須清楚內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）代計算機信息系統和應用系統開發的核心技術，數據庫統的組成核心，從某種意義來講，數據庫的建設規模、程序實時存取各類數據庫的能力，可以輕松地完成對各類數據庫的查詢，存取等操作。內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）文件雖然操作簡單，但每次讀取數據總是從初意愿讀取某一時間段的數據，讀取到數據也不內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）根據需要對某一時間段數據進行訪問，因為已經把內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）中斷自動控溫過程，以確保設備及人員的安全。中超溫報警值采用信號燈來實現，即當采樣得到波形顯示可以提供給用戶溫度的實時值顯示和溫內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）圖6.25數據顯示程序框圖報警記錄查詢查詢模塊可實現八路歷史報警記錄數據的查詢，人們便可知道那一時刻出現高溫報警或低溫報警，根據內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）圖6.26報警記錄查詢前面板圖6.26報警記錄查詢程序框圖電壓；再次是板卡的調試，主要是看輸入輸出端口連接程序在設計過程中采用模塊化設計，所以程序調試溫度巡檢儀面板發布到網頁上，以便客戶端遠程訪問。作為遠程監測平臺，許遠程控制，客戶端在面板上點擊右鍵發送請求VI控制，服務器端允許后客戶端便可內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）虛擬溫度巡檢儀檢測系統充分利用虛擬儀器件化儀器的許多難以實現的功能。它把以前傳統硬件化數據存儲能力，實現溫度測試數據的大容量存儲，改變儲或存儲能力弱的狀態；利用軟件工程的思想和面向對思想實現，提高了整個系統的設計與制造速度，增強了速響應性；通過設計儀器的八個測溫通道間隔采集功能還可方便地對這些測試數據進行個性化的溫度統計分析線性化與標度轉換，很好的解決了熱電偶線性化問題；樓的溫度進行實時檢測，能夠實現多點測量，監測在特定時間范圍內的溫度變化趨并在主機界面上顯示出來。另外，還可對溫度越限產生計算機網絡化的飛速發展使網絡成為我們生產檢測數據與控制方面還有待研究，如何使遠程客戶內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）感謝我的導師李文濤教授，李老師對我的設感謝大學四年學校里的老師，為我提供的學內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）內蒙古科技大學畢業設計說明書（畢業論文）