【正文】 ......................................... 28 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì) ................................................................................................... 29 系統(tǒng)管理 ................................................................................................................... 30 數(shù)據(jù)采集模塊 ........................................................................................................... 32 數(shù)據(jù)處理模塊 ........................................................................................................... 35 數(shù)字濾波 ........................................................................................................ 35 線性化 ............................................................................................................ 36 標(biāo)度變換 ........................................................................................................ 37 轉(zhuǎn)換熱電偶讀數(shù) ............................................................................................ 38 數(shù)據(jù)存取模塊 ........................................................................................................... 39 數(shù)據(jù)保存 ........................................................................................................ 39 寫入測(cè)量文件保存數(shù)據(jù) ...................................................................... 40 數(shù)據(jù)庫(kù)保存數(shù)據(jù) ................................................................................. 41 數(shù)據(jù)讀取 ........................................................................................................ 43 數(shù)據(jù)回放 .............................................................................................. 43 歷史數(shù)據(jù)查詢 ..................................................................................... 44 數(shù)據(jù)報(bào)警模塊 ........................................................................................................... 46 數(shù)據(jù)顯示模塊 ........................................................................................................... 46 報(bào)警記錄查詢模塊 ................................................................................................... 47 第七章 系統(tǒng)調(diào)試 .................................................................................................................... 49 系統(tǒng)硬件調(diào)試 ........................................................................................................... 49 系統(tǒng)軟件調(diào)試 ........................................................................................................... 49 總結(jié) .......................................................................................................................................... 51 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 53 附錄 .......................................................................................................................................... 55 致謝 .......................................................................................................................................... 56 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 第一章 緒論 課題 研究背景 、目的及意義 課題 研究背景 溫度檢測(cè)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科研等工作中占有重要地位，溫度檢測(cè)儀器的功能和質(zhì)量對(duì)于溫度測(cè)試的結(jié)果有著很大影響，因此 開(kāi)發(fā)高性能的溫度測(cè)試儀是十分必要的。 目前，國(guó)際上新型溫度傳感器正從模擬式向數(shù)字式，從集成化向智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向飛速發(fā)展，小型、低功耗、高可靠性、低成本的溫度傳感器已經(jīng)越來(lái)越受到關(guān)注 ，并廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制和自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng)中。因此如何能將熱電偶溫度測(cè)量及技術(shù)有效的與 LabVIEW 虛擬儀器相結(jié)合就 成 了 溫 度 測(cè) 試 領(lǐng) 域 的 一 個(gè) 新 課 題 。 虛擬儀器技術(shù)從八十年代末開(kāi)始，已經(jīng)經(jīng)歷十幾年的發(fā)展歷程。 論文的設(shè)計(jì)任務(wù) 虛擬溫度巡檢儀系統(tǒng)是基于虛擬儀器平臺(tái) 所開(kāi)發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)， 論文的設(shè)計(jì)任務(wù)主要是 利用 虛擬儀器平臺(tái) 的功能構(gòu)建一個(gè)集溫度信號(hào)的采集、存儲(chǔ)、分析、處理和顯示為一體的溫度檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)工藝流程中各點(diǎn)的溫度達(dá)到 實(shí)時(shí)、可靠檢測(cè)的目的。 在數(shù)顯示模塊：采用波形 顯示 ， 數(shù)值顯示 ， 使 溫度 數(shù)值 更加直觀的顯示給用戶，同時(shí)可以顯示實(shí)時(shí)溫度值 與 實(shí)時(shí) 溫度 曲線 ，可以 使 用戶 對(duì)檢測(cè)點(diǎn)的溫度情況有更深入的了解。通過(guò)這個(gè)開(kāi)關(guān)的掃描切換，實(shí)現(xiàn)多通道的采樣。 虛擬儀器是計(jì)算機(jī)技術(shù)和儀器儀表技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。用戶在使用過(guò)程中可以根據(jù)需要添加或刪除儀器功能，以滿足各種需求，并且能充分利用計(jì)算機(jī)豐富的軟硬件資源，突破了傳統(tǒng)儀器在數(shù)據(jù)處理、表達(dá)、傳送、存儲(chǔ)方面的限制?！败浖褪莾x器”是虛擬儀器概念最簡(jiǎn)單，也是最本質(zhì)的表述。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 虛擬儀器的特點(diǎn)及應(yīng)用 (1) 虛擬儀器特點(diǎn) 虛擬儀器是計(jì)算機(jī)技術(shù)介入儀器領(lǐng)域所形成的一種新型的、富有生命力的器種類。從總體而言，虛擬儀器是測(cè)量 /測(cè)試領(lǐng)域的一個(gè)創(chuàng)新概念，改變了人們對(duì)儀器的傳統(tǒng)觀念，適應(yīng)了現(xiàn)代測(cè)試系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展趨勢(shì)。計(jì)算機(jī)和儀器的密切結(jié)合是目前儀器發(fā)展的一個(gè)重要方向。以通用的計(jì)算機(jī)硬件及操作系統(tǒng)為依托，實(shí)現(xiàn)各種儀器功能，虛擬儀器主要是指這種方式。與傳統(tǒng)儀器相比，虛擬儀器設(shè)計(jì)日趨模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)工作量大大減小。 P C D A QG P I B 儀 器串 口 儀 器V X I 模 塊P X I 模 塊計(jì) 算 機(jī)被 測(cè) 信 號(hào) 圖 虛擬儀器構(gòu)成方式 (1) DAQ 歸（ Data Aequisition)數(shù)據(jù)采集卡指的是基于計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)總線 (如 ISA、 PCI、USB 等 )的內(nèi)置 功 能插卡。 動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀、任意波形發(fā)生器等。 (2) GPIB(Generae Purpose Irafce Bus)通用接口總線，是計(jì)算機(jī)和儀器 間 的標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議。系統(tǒng)中的儀器可以增加、減少或更換，只需對(duì)計(jì)算機(jī)的控制軟件作相應(yīng)的改動(dòng)。 (4) Pxl(PCI extension for Instrumentation)是 Compact PCI 總線在儀器領(lǐng)域的擴(kuò)展，是Nl公司于 1997 年發(fā)布的一種新的開(kāi)放性、模塊化儀器總線規(guī)范。PXI 兼容 Compact PCI 機(jī)械規(guī)范，并增加了空氣冷卻裝置、環(huán)境測(cè)試 (溫度、濕度、振動(dòng)和沖擊實(shí)驗(yàn) )等要求。 虛擬儀器的軟件結(jié)構(gòu) 虛擬儀器技術(shù)的核心是軟件，其軟件基本結(jié)構(gòu)如圖 所示。隨著軟件技術(shù)的迅速發(fā)展，軟件開(kāi)發(fā)的模塊化、復(fù)用化，和各種硬件儀器驅(qū)動(dòng)軟件的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化，虛擬儀器軟件開(kāi)發(fā)將變得更加快速、方便。這些工作對(duì)于那些不熟悉這方面知識(shí)的工程設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，要花費(fèi)大量時(shí)間和精力，這樣直接影響了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的周期和性能。除此以外還有 HP 公司的 HP— VEE， HP— TIG 開(kāi)發(fā)平臺(tái)，美國(guó) Tektrornix 公司的 EzTest， TekTNs 平臺(tái)軟件，這些都是國(guó)際上公認(rèn)的優(yōu)秀的虛擬儀器開(kāi)發(fā)軟件平臺(tái)。這是一個(gè)功能強(qiáng)大且靈活的軟件。它盡可能利用了技術(shù)人員、科學(xué)家、工程師所熟悉的術(shù)語(yǔ)、圖標(biāo)和概念，因此， LabVIEW 是一個(gè)面向最終用 戶的工具。像許多重要的軟件一樣，LabVIEW 提供了 Windows、 UNIX、 Linux、 Macintosh 的多種版本 。還有一個(gè)控制對(duì)象—— 開(kāi)關(guān)，可以啟動(dòng)和停止工作。流程圖中包括前面板上的控件的連線端子，還有一些前面板上沒(méi)有，但編程必須有的東西，例如函數(shù)、結(jié)構(gòu)和連線等。 如果將 VI 與標(biāo)準(zhǔn)儀器相比較，那么前面板上的東西就是儀器面板上的東西，而流程圖上的東西相當(dāng)于儀器箱內(nèi)的東西。如通過(guò)使用數(shù)據(jù)探針、高亮執(zhí)行調(diào)試等 多種方法，程序以較慢的速度運(yùn)行，使沒(méi)有執(zhí)行的代碼顯示灰色，執(zhí)行后的代碼會(huì)高亮顯示，同時(shí)在線顯示數(shù)據(jù)流線上的數(shù)據(jù)值，完全跟蹤數(shù)據(jù)流的運(yùn)行。圖標(biāo)與連接器在這里相當(dāng)于圖形化的參數(shù)，在設(shè)計(jì)大型自檢系統(tǒng)時(shí)，一步完成一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是相當(dāng)有難度的。同時(shí)也對(duì)于將來(lái)系統(tǒng)的維護(hù)提供了便利。 虛擬儀器 的 發(fā)展趨勢(shì) 及應(yīng)用 虛擬儀器正在繼續(xù)迅速發(fā)展。虛擬儀器將會(huì)在科學(xué)技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況，我們必須走引進(jìn)與自行開(kāi)發(fā)相結(jié)合的道路。 目前， Nl 提供了多種軟硬件產(chǎn)品，應(yīng)用遍布電子、機(jī)械、通信、汽車制造、生物、醫(yī)藥、化工、科研、教育等各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 第三章 溫度檢測(cè) 原理 溫度檢測(cè)法簡(jiǎn)介 自然界中許多物質(zhì)的物理屬性與溫度有關(guān)，如導(dǎo)體的電阻，灼熱物體的顏色和輻射能量都與其本身溫度密切相關(guān)，故溫度檢測(cè)的方法也分為多種。但通常我們可把這些對(duì)象劃分為固體，液體和氣體狀態(tài)這三類。固體材料包括金屬材料和非金屬材料。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的工程實(shí)踐，人們總結(jié)出對(duì)固體表面測(cè)溫時(shí)的幾種提高測(cè)試準(zhǔn)確度的方法分別為 :等溫線敷設(shè)法、平衡加熱法、周期加熱法等。 (3)氣體溫度的測(cè)量，實(shí)質(zhì)是對(duì)氣流溫度的測(cè)量。目前，應(yīng)用最廣泛的溫度傳感器是熱電偶、熱電阻、熱敏電阻、 PN 結(jié)型溫度傳感器以及集成溫度傳感器。使用熱電偶測(cè)量溫度時(shí)容易引入誤差，由于熱電勢(shì)是因不同金屬材料的結(jié)合產(chǎn)生的，故不同材料連接形成的其他結(jié)也會(huì)在電路中引入電壓變化，這一誤差信號(hào)稱為冷端誤差。 熱敏電阻由鉆、錳、鎳等金屬的氧化物采用不同的配方高溫?zé)Y(jié)而成，然后采用不同的封裝形式制成珠狀、片狀、桿狀、墊圈狀等形狀，包括三類 :電阻值隨溫度增加而增加的正電阻溫度系數(shù)熱敏電阻 (PTC)，電阻值隨溫度增加而減小的負(fù)電阻溫度系數(shù)熱敏電阻 (NTC)和在某一特定溫度下電阻值會(huì)發(fā)生突變的