【正文】 定的控制規(guī)律進行運算，發(fā)出相應的控制信號去推動執(zhí)行器。因此，熱電偶的劣化現(xiàn)象是不可避免的。四、熱電偶的劣化。因此，最好選擇響應快的傳感器。熱響應時間要取決于傳感器的結構及測量條件，差別極大。對于實際工程測溫，其插入深度還應考慮被測介質的靜止或流動狀態(tài)，如果是流動的液體或氣體，可以不受上述條件限制，插入深度可適當淺一些，具體數(shù)值由實際情況分析確定。例如，對高溫高壓蒸汽管道和一般流體介質管道，插入深度與其公稱通徑或管道外徑的大小有關。測溫元件應安裝在測量值能代表被測介質溫度的位置，不得裝在管道和設備的死角，且不應受到劇烈震動和沖擊。理論與實驗表明：用集成溫度傳感器測量環(huán)境溫度，利用中間溫度定律和二次分度表查詢進行線性插值，可以實現(xiàn)熱電偶的高精度測溫。實驗在 CSY2022C 型傳感器實驗臺上進行，實驗臺提供了加熱源( 200℃可調)，高精度溫度控制儀， K，E 型熱電偶，集成溫度傳感器 AD590，調理電路模板等實驗器件。圖 熱電偶測溫系統(tǒng)結構框圖熱電偶采集被測溫度信號并將其轉化為電壓信號，經(jīng)儀表放大器放大，濾波電路濾波后輸入到數(shù)據(jù)采集卡，轉換為數(shù)字信號傳給 PC。虛擬儀器充分利用計算機強大的運算、存儲、顯示以及文件管理等智能功能，可以把傳統(tǒng)儀器的功能軟件化。由于熱電偶熱電勢和溫度之間的非線性以及冷端溫度的不穩(wěn)定，影響了測溫精度?！妫瑸闇y量溫度的 % ； 級在 0 1200℃之間，其誤差為177。AD590 是一種電流型的溫度傳感器，因此具有較強的抗干擾能力，使用于計算機進行遠距離溫度測量和控制，遠距離信號傳遞時，可以采用一般的雙絞線來完成，其電阻比較大，因此不需要精密電源對其供電，長導線上的壓降一般不影響測量精度，而且不需要溫度補償和專門的的線性電路，由于 AD590 上述的優(yōu)點，使其在溫度測量領域得到極為廣泛的應用。熱電偶由于熱電勢小、靈敏度低，在常溫區(qū)的溫度測量精度不高， 盡管其對溫度變化反應靈敏，但其非線性太大而影響測量精度。它們被稱為標準熱電偶。如果不對這種變化進行補償，即使測量端的溫度恒定不變，由于冷端溫度的變化，也會使輸出電勢發(fā)生相應的變化，舊時很多儀表因為考慮沒有考慮冷端溫度補償功能，故實際誤差較大，有時高達 50℃。系統(tǒng)結構圖如圖 所示：其中 G(S)為被控對象的傳遞函數(shù)，D（S）為控制器的數(shù)學模型，也是控制算法，它是控制系統(tǒng)的核心。為檢驗建模結果的準確度，選取一系列控制參數(shù)，分別帶入遠程仿真系統(tǒng)和實際遠程控制系統(tǒng)中，將獲得的仿真結果和實際控制效果曲線加以比較。 模型的檢驗 。與其他地方相比，本方法不是憑借階躍響應曲線上孤立的兩個點的數(shù)值進行擬合，而是根據(jù)整個曲線的態(tài)勢進行擬合，可以得到較好的擬合效果。采用 NI 的 LabVIEW/WEB Server 技術和 Datasocket 技術可以實現(xiàn)診斷對象的遠程狀態(tài)監(jiān)控。下面列舉了 LabVIEW 及 NI 其它技術在虛擬儀器領域的一些應用例子，從中，可以體會到 LabVIEW 應用范圍之廣，及它在虛擬儀器領域的重要地位：航空工業(yè)—基于 PXI 總線的旋轉試驗臺綜合測試系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)；工業(yè)控制—基于 LabVIEW 和 PXI 平臺的焊機自動測試系統(tǒng)；消費電子—使用LabVIEW 和 FieldPoint 構建洗碗機模糊控制開發(fā)測試平臺；通信領域—基于虛擬儀器技術的短波電臺自動測試系統(tǒng)；材料工程—基于分行理論的高效機器視覺檢測系統(tǒng)；生物科技—采用 LabVIEW 和 SCXI 信號調理系統(tǒng)實現(xiàn)昆蟲足力測試實驗；研究開發(fā)—NI 測控技術在水下聲波測控中的應用；工業(yè)控制— 基于虛擬儀器技術的高速電池分解線數(shù)控系統(tǒng)建造；汽車工業(yè)—燃料電池發(fā)動機智能測試平臺；土木工程—應用 NI 技術快速構建土木工程在線監(jiān)測系統(tǒng)解決方案；高校/教育 —基于虛擬儀器技術小試件材料彈性常數(shù)測試系統(tǒng)的開發(fā)；道路橋梁—基于 PXI 和 SCXI 的多傳感器橋梁遠程監(jiān)測系統(tǒng)。這種思想對從根本上改變傳統(tǒng)實驗教學方法，降低實驗室建設與管理成本，實現(xiàn)遠程實驗教學具有重要的參考價值。電子儀器與測試實驗室是高等工科院校必備的教學實驗條件。傳統(tǒng)臺式儀器制造水平不僅取決于設計，還依賴于工藝和加工水平，因此短期內提高是有一定困難的。是否具備各種先進和高性能儀器，對整個國家的科技開發(fā)能力，國防高科技水平和工業(yè)現(xiàn)代化水平都有直接或潛在的重要影響。虛擬儀器設計所采用的圖形化編程語言，十分適合工程師應用，有利于提高企業(yè)自主開發(fā)和管理項目的能力，降低工業(yè)自動化技術改造的成本。我國工業(yè)基礎比較落后，工業(yè)自動化程度遠不能滿足市場經(jīng)濟快速發(fā)展的要求。虛擬儀器技術作為計內蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文）11算機技術與儀器技術相結合的創(chuàng)新技術，應用前景十分廣泛。 虛擬儀器的應用虛擬儀器技術的優(yōu)勢在于可由用戶自己定義儀器系統(tǒng)功能，且定義的功能也比較靈活，也很容易構建，所以應用面極為廣泛。如今，許多插卡式的數(shù)據(jù)采集主板同時還設置了技術先進的直接存儲器存取時以及兼容于多種主板的觸發(fā)功能，增強了主板之間的同步性和信號結合性。以一臺高性能儀器為例，用戶可以裝配一臺裝有基于硬件和軟件部分的個人計算機系統(tǒng)，為專門的應用軟件設計虛擬儀器。同時，虛擬儀器面板上的顯示元件和操作元件的種類與形式不受“標準件”和“加工工藝”的限制，他們是由編程來實現(xiàn)的，設計者可以根據(jù)用戶的認知要求和操作要求，設計儀器面板。 虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器的比較虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器相比，最直觀的區(qū)別就是與用戶進行交互的面板。前面板包括旋鈕、按鈕、圖形和其它的控制(controls)與顯示對象(indieators) 。用戶不必學習各種儀器的低級編程協(xié)議，從而簡化了儀器的控制，縮短了開發(fā)時間，提高了生產(chǎn)效率。這樣，不僅簡化了開發(fā)過程，而且可生成按編譯速度執(zhí)行的可復用代碼。(2)靈活的儀器將 LabVIEW 與一般的數(shù)據(jù)采集及儀器加以組合，可以設計出靈活的虛擬儀器，并可以隨時將儀器系統(tǒng)移植到最適用的平臺上使用。LabVIEW 是一個面向最終用戶的工具，它可以增強用戶構建自己的科學和工程系統(tǒng)的能力，提供了實現(xiàn)儀器編程和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的便捷途徑，使用它進行原理研究、設計、測試并實現(xiàn)儀器系統(tǒng)時，可以大大提高工作效率，其主要特點可歸納為如下幾點：(l)簡單的方案。LabVIEW 作為一內蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文）8種強大的虛擬儀器開發(fā)平臺，被視為一個標準的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件。 虛擬儀器的開發(fā)平臺—LabVIEW LabVIEW 是一種圖形化的編程語言，它是由美國 NI 公司推出的虛擬儀器開發(fā)平臺，也是目前應用最廣、發(fā)展最快、功能最強的圖形化軟件集成開發(fā)環(huán)境。隨著計算機技術和軟件技術的飛速發(fā)展，各種專用儀器開發(fā)系統(tǒng)的功能也越來越強大和完善。其中，PCDAQ系統(tǒng)是構成 Vl 的最基本的方式，也是最廉價的方式。③VXI 系統(tǒng): 以 VXI標準總線儀器模塊與計算機為儀器硬件平臺組成的虛擬儀器測試系統(tǒng)。虛擬儀器的構成方式主要有五類。(l)通用儀器硬內蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文）7件平臺。此外，用基于軟件體系結構的虛擬儀器代替基于硬件體系結構的傳統(tǒng)儀器，還可以大大節(jié)約儀器的購買和維護費用。(4)開放的工業(yè)標準。(2)突出“軟件就是儀器’的概念。在虛擬儀器中計算機處于核心地位，計算機軟件技術和測試系統(tǒng)更緊密的結合，形成了一個有機整體，使得儀器的結構概念和設計觀點等都發(fā)生了突破性的變化。在系統(tǒng)集成后，對被測對象進行數(shù)據(jù)采集、分析、存儲、顯示，組建自己所需要的儀器。利用虛擬儀器技術建立的測試系統(tǒng)提高了測量精度、測量速度，減少了開關、電纜，系統(tǒng)易擴充、易修改，使得測試系統(tǒng)體積小、靈活方便、成本低、效率高，成為現(xiàn)代測試系統(tǒng)發(fā)展的主流。在測試系統(tǒng)和儀器設計中盡量用軟件代替硬件，充分利用計算機技術來實現(xiàn)和擴展傳統(tǒng)測試系統(tǒng)與儀器的功能。與傳統(tǒng)儀器相比，虛擬儀器充分利用計算機系統(tǒng)資源，通過計算機總線與外圍通用硬件設備構筑了功能更豐富、處理速度更快、測量效率更高、可擴展性更好的儀器系統(tǒng)。 文研究的重點和難點電阻爐具有高度非線性、大時滯、大慣性、時變性等特點，應用傳統(tǒng)的 PID 控制雖然結構簡單、容易實現(xiàn)，卻依賴于被控對象精確的數(shù)學模型且無法保證控制精度。(4)介紹電阻爐溫度控制系統(tǒng)硬件組成，晶閘管技術及建立控制對象數(shù)學模型。利用虛擬儀器的巨大優(yōu)越性，改善電阻爐溫度的控制品質，提高控制效果。因而，對生產(chǎn)工藝的研究很困難，因此造成產(chǎn)品質量低、廢品率高、工作人員的勞動強度大、勞動效率低、這些都縮減了企業(yè)的效益?？傊?，我國的電阻爐的控制設備的現(xiàn)狀不容樂觀，它主要有以下特點：一小部分比較先進的設備和大部分比較落后的設備并存。用于熔化易熔金屬（鉛、鉛鉍合金、鋁和鎂及其合金等）的電阻爐，可做成坩堝爐；或做成有熔池的反射爐，在爐頂上裝設電熱體。一般電源電壓 220 伏或 380 伏，必要時配置可調節(jié)電壓的中間變壓器。采用這種爐子加熱時應注意：(1)物料加熱均勻，要求物料各部位的導電截面和電導率一致；(2)由于物料自身電阻相當小，為達到所需的電熱功率，工作電流相當大，因此送電電極和物料接觸要好，以免起電弧燒損物料，而且送電母線的電阻要小，以減少電路損失；(3)在供交流電時，要合理配置短網(wǎng)，以免感抗過大而使功率因數(shù)過低。按電熱產(chǎn)生方式，電阻爐分為直接加熱和間接加熱兩種。電阻爐是利用電流通過電熱體元件將電能轉化為熱能來加熱或熔化工件物料的熱加工設備。首先，控溫精度要高。隨著計算機、通訊技術在工業(yè)自動化系統(tǒng)的廣泛應用，工業(yè)儀表的功能越來越強大，在高新技術的推動下，作為工業(yè)主要技術工具的控制儀表正跨入真正的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡化時代。 PID controller。關鍵詞：虛擬儀器；PID 控制器；自整定內蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文）IIResistance Furnace Temperature Control SystemBased on Virtual InstrumentAbstractResistance furnace was widely used in industrial production, whose effect of the temperature control has a direct impact on productivity and product quality, thus a high quality of temperature control system is demanded. Industry Resistance furnace used to use conventional PID control, PID controller is one of the earliest control strategies and it is simple in structure, easy to implement, effective to control。與傳統(tǒng)儀器相比，虛擬儀器具有功能更豐富、處理速度更快、測量效率更高、可擴充性更好的優(yōu)點。 畢業(yè)設計論文基于虛擬儀器的電阻爐溫度控制系統(tǒng)內蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文）I摘要電阻爐被廣泛地應用在工業(yè)生產(chǎn)中，它的溫度控制效果直接影響到生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量，因而對溫度控制系統(tǒng)的要求很高。作為計算機技術和現(xiàn)代儀器技術相結合的產(chǎn)物，虛擬儀器實現(xiàn)了在傳統(tǒng)測試理論和控制方法上的革命性突破。詳細地論述了系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)方法，其中包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)字濾波等功能模塊的設計與實現(xiàn)。 In this paper, we use incremental PID control algorithm for autotuning parameters.As product of bination of the puter technology and modern equipment technology,it make a revolutionary breakthrough from traditional test and measurement methods .Compared with traditional instruments, virtual instrument has a more featurerich, faster processing speed, more effective measurement, the advantage of better this paper, the virtual instrument and intelligent temperature control is bined, we use LabVIEW to develop a set of selftuning PID control algorithm of the temperature control system. Paper provides an overview of the development of intelligent temperature control and the status , describes the development of virtual instrumentation and its salient features. Detailing the system design and implementation, including data acquisition, data processing, digital filtering and other functions of the D