【正文】 行的時候讀取所有現(xiàn)在保存在緩存的采樣數(shù)。 DAQmx Timing 節(jié)點圖標及端口定義對于需要采樣定時的操作（模擬輸入、模擬輸出和計數(shù)器），NIDAQmx 定時函數(shù)中的采樣時鐘實例設(shè)置了采樣時鐘的源（可以是內(nèi)部或外部的源）和它的速率。在常規(guī)模擬控制系統(tǒng)中的控制器用計算機來代替，就構(gòu)成了計算機控制系統(tǒng)。⑴通道配置子VI① 前面板（Front Panel）設(shè)計窗口前面我們已經(jīng)定義了DAQ通道名稱為“Temperature”，現(xiàn)使用Operating工具，在DAQ通道名稱控件上彈出快捷菜單并選擇在MAX中定義的“Temperature”名稱。①前面板（Front Panel）設(shè)計窗口②程序框圖（Block Diagram）設(shè)計窗口根據(jù)任務(wù)需要，添加(Get Date/Time)、(Get Date/Time String)、圖標。在本學(xué)位論文完成之際，特向在我求學(xué)及撰寫論文過程中給予過支持、幫助、關(guān)心的老師、朋友、同學(xué)們致以最誠摯的感謝！整個畢業(yè)設(shè)計過程可以分為前期的資料查詢與方案的確定、中期的軟硬件設(shè)計和后期的程序調(diào)試及論文撰寫三個階段。參 考 文 獻，申焱華，黃夏旭. 基于虛擬儀器的熱電偶溫度測試與分析系統(tǒng)[J]，自動化儀表，. 淺談熱電偶傳感器[J]，電子報，趙福堂. 基于LabVIEW的熱電偶溫度測量系統(tǒng)[J]，儀器儀表標準化與計量，劉春暉. 多路溫度巡檢儀調(diào)理電路的設(shè)計[J]，計量技術(shù)，林建歡，黃宜堅. 虛擬儀器和LabVIEW簡介[J]，福建電腦，王群燕，韓建海. 基于LabVIEW的虛擬儀器在測試技術(shù)實驗中的應(yīng)用[J]，中國現(xiàn)代教育裝備，. LabVIEW [M]，北京：機械工業(yè)出版社，2008，張寧，楊三序. 基于虛擬儀器技術(shù)的測控系統(tǒng)[J]，微計算機信息，吉順祥，王明方. 基于虛擬儀器的測試儀器應(yīng)用研究[J]，儀表技術(shù)，陶梅. 精通LabVIEW [M]，北京：電子工業(yè)出版社，2006，張銀鴻. LabVIEW [M]，北京：清華大學(xué)出版社，王麗霞. 基于LabVIEW的虛擬儀器的研究[J]，儀器儀表，. 一種基于Labview的虛擬儀器測試分析系統(tǒng)[J]，山西電子技術(shù)，. LabVIEW平臺下工業(yè)熱電偶自動檢定系統(tǒng)的研究[D]，中國計量科學(xué)研究院，王念春. 基于LabVIEW的蓄電池巡檢儀軟件設(shè)計[J]，工業(yè)控制計算機，楊成利. 應(yīng)用CD4052擴展單片機串行口[J]，河南機電高等?？茖W(xué)校學(xué)報，. 基于LabVIEW多通道數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)開發(fā)[D]，儀器儀表，李海濤，肖相生. LabVIEW程序設(shè)計與應(yīng)用[M]，北京：電子工業(yè)出版社，2001， LabVIEW和數(shù)據(jù)采集卡實現(xiàn)信號檢測[J]，北方交通大學(xué)學(xué)報，潘迪夫，羅濤. 基于 VI 技術(shù)的熱處理爐爐溫測控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J]，企業(yè)技術(shù)開發(fā)， ，劉智，楊波. 基于虛擬儀器的傳感器綜合實驗系統(tǒng)[J]，長春理工大學(xué)學(xué)報，湯曉安. 虛擬儀器軟件LabV IEW 與數(shù)據(jù)采集[J]，小型微型計算機系統(tǒng)， , 凌永成. 基于 LabVIEW 多路數(shù)據(jù)檢測儀器的設(shè)計[J]，煤礦機械，　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　致 謝光陰茬蔣，時光飛逝，轉(zhuǎn)眼間四年的大學(xué)生活即將成為回憶。⑶時間設(shè)置子VI時間設(shè)置子VI用于顯示當(dāng)前日期、時間，可精確至秒。監(jiān)控軟件則起組織調(diào)度作用，專門用于協(xié)調(diào)各執(zhí)行模塊與操作者之間的關(guān)系，著眼全局、邏輯嚴密、操作使用方便。 軟件設(shè)計流程圖 上位機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 數(shù)字計算機具有運算速度快，計算精度高，存儲信息量大，邏輯判斷功能強，以及靈活通用等特點。 DAQmx Start Task 節(jié)點圖標及端口定義⑸ DAQmx TimingNIDAQmx 定時函數(shù)配置定時以用于硬件定時的數(shù)據(jù)采集操作。 DAQmx Read節(jié)點圖標及端口定義可以讀取多個采樣的NIDAQmx 讀取函數(shù)的實例包括一個輸入來指定在函數(shù)執(zhí)行時讀取數(shù)據(jù)的每通道采樣數(shù)。DAQmx Create Virtual 。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實現(xiàn) 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件主要由AI通道+計算機系統(tǒng)(主機+常規(guī)外設(shè))兩部分構(gòu)成，本文介紹的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件設(shè)計主要包括數(shù)據(jù)調(diào)理電路和數(shù)據(jù)采集卡一塊。Automation Explorer，簡稱為MAX?！　　τ诰哂袙呙钑r鐘和通道時鐘的數(shù)據(jù)采集卡，可以通過把掃描速率（scan rate）設(shè)為0，使用AI Config VI的interchannel delay端口來設(shè)置循環(huán)采樣速率。通道間的間隔實際上由采集卡的最高采樣速率決定，可能是微秒、甚至納秒級的，效果接近于同步掃描。但是成本顯然更高。當(dāng)對多個通道采樣時，循環(huán)采樣是指采集卡使用多路開關(guān)以某一時鐘頻率將多個通道分別接入A/D循環(huán)進行采樣。采樣信號y(t)僅僅在采樣時刻0，T, 2T......nT有值，如第k時刻的值為y(kT)。RTD測量常使用電流源來把電阻上的變化量轉(zhuǎn)化為可測量電壓。ADC采集一個通道后，轉(zhuǎn)換到另一個通道并進行采集，然后再轉(zhuǎn)換到下一個通道，如此往復(fù)。被監(jiān)測的系統(tǒng)可能產(chǎn)生瞬態(tài)的高壓，如果不使用信號調(diào)理， 這種高壓會對計算機造成損害。硬件安裝就是將數(shù)據(jù)采集卡插入PC機的標準總線擴展槽內(nèi)，軟件安裝就是將NI公司數(shù)據(jù)采集卡的驅(qū)動軟件NIDAQ裝入PC機。熱電偶有熱端和冷端，它所產(chǎn)生的電動勢為兩者的熱電勢之差，因此同環(huán)境溫度有關(guān)時，測量結(jié)果需要加以修正。 集成溫度傳感器AD590AD590是集成溫度傳感器。A 、B的四種二進制組合狀態(tài)用來在四對通道中選擇其中的一對，當(dāng)邏輯的“1”加到INH輸入端時，所有的通道都關(guān)閉。調(diào)理電路的作用是對來自模擬量輸入通道的信號進行濾波和放大以滿足數(shù)據(jù)采集卡A/D輸入端電氣參數(shù)要求。繼承傳統(tǒng)的編程語言中的結(jié)構(gòu)化和模塊化編程的優(yōu)點，采用編譯方式運行32位應(yīng)用程序，提高了運行程序的速度。LabVIEW是一個高效的圖形化程序設(shè)計環(huán)境，它結(jié)合了簡單易用的圖形式開發(fā)環(huán)境與靈活強大的G編程語言。⑷虛擬儀器在教育方面的應(yīng)用現(xiàn)在，隨著虛擬儀器系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，越來越多的教學(xué)部門也開始用它來建立教學(xué)系統(tǒng)，不僅大大節(jié)省開支，而且由于虛擬儀器系統(tǒng)具有靈活、可重用性強等優(yōu)點，使得教學(xué)方法也更加靈活了。與以PC機為核心的虛擬儀器相比，在不遠的將來，網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器將是儀器發(fā)展中的又一次革命。靈活性，軟、硬件的標準化令其在儀器計量領(lǐng)域逐漸取代傳統(tǒng)儀器。而且由于計算機的性能價格比不斷提高，使得虛擬儀器的價格更能為廣大用戶所接受。其中，嵌入式虛擬儀器從功能模塊上分為：信號調(diào)理和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、嵌入式控制模塊、存儲系統(tǒng)、液晶顯示模塊、USB總線接口邏輯等部分。信號通過PCI高速數(shù)據(jù)采集卡采樣的數(shù)字信號，經(jīng)PCI總線送入計算機內(nèi)，通過LabVIEW軟件模塊對信號進行分析、處理，從而實現(xiàn)虛擬儀器的功能。 DAQ（Data AcQuisition）虛擬儀器DAQ指的是基于計算機標準總線（如ISA、 PCI、 PC/104等）的內(nèi)置功能插卡，它更加充分地利用計算機的資源，大大增加了測試系統(tǒng)的靈活性和擴展性。 與GPIB儀器系統(tǒng)相比，VXI模塊沒有前操作面板，因此，應(yīng)用VXI總線組建測試系統(tǒng)必須編制虛擬的“軟前面板”以完成對儀器系統(tǒng)的操作控制，當(dāng)今流行的可視化編程語言如Visual Basie，Visual C，Delphi等均可以在VXI平臺上構(gòu)造一個完全圖形化的用戶操作面板，實現(xiàn)測試控制、數(shù)據(jù)分析、結(jié)果顯示等功能，從而設(shè)計出各種操作方便的基于圖形用戶界面(GUI)的集成測試系統(tǒng)。因為可以通過不同測試功能軟件模塊的組合來實現(xiàn)多種測試功能，所以，在硬件平臺確定后，就有“軟件就是儀器”的說法，這也體現(xiàn)了測試技術(shù)與計算機深層次的結(jié)合。虛擬儀器的實質(zhì)是利用計算機顯示器的顯示功能來模擬傳統(tǒng)儀器的控制面板，以多種形式表達輸出檢測結(jié)果：利用計算機強大的軟件功能實現(xiàn)信號數(shù)據(jù)的運算分析和處理；利用I/O接口設(shè)備完成信號的采集、測量與調(diào)理，從而完成各種測試功能的一種計算機儀器系統(tǒng)。這此都使得儀器的可操作性大大提高而且易用、靈活。與傳統(tǒng)儀器相比，虛擬儀器具有高效、開放、易用靈活、功能強大、性價比高、可操作性好等明顯優(yōu)點,具體表現(xiàn)為： ⑴智能化程度高，處理能力強 虛擬儀器的處理能力和智能化程度主要取決于儀器軟件水平。第三章 熱電偶溫度巡檢儀方案選擇與設(shè)計 熱電偶溫度巡檢儀 基于單片機的溫度巡檢儀Intel公司的MCS51系列以其體積小、通用性強，性價比高，易于擴展等特點，在實驗裝置的開發(fā)，各種智能儀表及控制系統(tǒng)和家用電器領(lǐng)域得到了日益廣泛的運用。根據(jù)目前工業(yè)生產(chǎn)中常用的幾種熱電偶特性曲線變化均較平滑的特點，可采用線性插值法進行處理，并且可達到比較好的效果。⑴ 模擬線性化 對來自熱電偶的輸出信號采用模擬線性化處理，實現(xiàn)起來簡單且成本低廉，基本誤差可控制在2%以下，能滿足一般工業(yè)檢測及控制的要求。此法較精確但繁瑣，尤其在現(xiàn)場冷端溫度隨時變化時，測量效率難以保證實時要求。目前國際上規(guī)定了以下8種標準熱電偶：S型、R型、B型、K型、N型、T型、E型和J型。 ⑶熱電偶閉合回路的總電勢(T，T0)和EB(T，T0)及兩個接觸電勢EAB(T)和EAB(T0)。這個電勢在A, B接觸處形成一個靜電場，阻礙擴散作用的繼續(xù)進行。導(dǎo)體A和B叫做熱電極。在熱電偶中接入第三種導(dǎo)體，只要第三種導(dǎo)體的兩接點溫度相同，則回路中總的熱電勢不變。熱電偶可以用來測量200～1600℃范圍內(nèi)的溫度，有些熱電偶甚至可測2000℃以上溫度，所以熱電偶是使用最廣泛的測溫元件之一。系統(tǒng)的軟件方面，結(jié)合微機系統(tǒng)配備的Microsoft Office等軟件，現(xiàn)場安裝調(diào)試，實時顯示打印輸出。虛擬儀器作為新興的儀器儀表，其優(yōu)勢在于用戶可自行定義儀器的功能和結(jié)構(gòu)等，且構(gòu)建容易、轉(zhuǎn)換靈活，它已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電子測量、振動分析、聲學(xué)分析、故障診斷、航天航空、機械工程、建筑工程、鐵路交通、生物醫(yī)療、教學(xué)及科研等諸多方而。目前約有50%的工程溫度測控工作是用熱電偶來完成的，特別是在鋼鐵、有色金屬、火力發(fā)電站、航空發(fā)動機、原子能反應(yīng)堆、石油精煉、化工、機械熱處理等高溫領(lǐng)域中，熱電偶是最主要的測溫手段。 研究概況及發(fā)展趨勢溫度是表征物體冷熱程度的物理量，是各種工藝生產(chǎn)過程和科學(xué)實驗中非常普遍、非常重要的熱工參數(shù)之一。同時，在儀器儀表專業(yè)中，計量學(xué)是必不可少的技術(shù)基礎(chǔ)，而在計量測試科學(xué)領(lǐng)域中，溫度的計量與測試又是一個很重要的方面。本設(shè)計針對傳統(tǒng)儀器的上述缺陷，采用美國NI公司開發(fā)的圖形化編程語言LabVIEW設(shè)計開發(fā)了一種基于虛擬儀器的熱電偶溫度巡檢儀。由前面板可以設(shè)置溫度測量范圍、溫度報警上下限、冷端溫度等參數(shù)，并可以實時顯示溫度數(shù)值及曲線，當(dāng)溫度超限時給出報警提示。任何測量與控制都離不開儀器儀表，傳統(tǒng)的測量儀器模式為:獨立的機箱；有面板操作按鍵和旋鈕；有信號的輸入與輸出端口；有測量結(jié)果的顯示方式—指針、表頭或數(shù)碼管窗口等。從19世紀發(fā)展至今已有一百多年歷史，現(xiàn)己被廣泛應(yīng)用于石油、化工、水利、航空、航天、核電等行業(yè)領(lǐng)域。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展和各種尖端技術(shù)對測溫的要求，為了研制出能在極端條件下和特殊環(huán)境介質(zhì)中使用的新型熱電偶材料，改進和提高現(xiàn)有熱電偶的精度和可靠性，國內(nèi)外投入不少人力物力進行研究和開發(fā)，重點有兩方面：其一，把熱電偶作為一種測溫儀器，大力改進熱電偶的結(jié)構(gòu)，檢定方法，安裝技術(shù)和性能試驗，最大限度地發(fā)揮熱電溫度計的潛力和優(yōu)點；另一方面，把熱電偶作為一種特殊材料，研究其熱電性與化學(xué)組成、雜質(zhì)元素、物理缺陷和表面狀態(tài)的關(guān)系，以提高測溫精度，擴大測溫范圍，延長使用壽命。 本論文研究的主要內(nèi)容本論文利用現(xiàn)代計算機控制技術(shù)和數(shù)據(jù)采集技術(shù)，以及豐富的軟、硬件資源，以目前國內(nèi)外現(xiàn)代工業(yè)中大批量生產(chǎn)和使用的溫度傳感器－標準熱電偶和基于LabVIEW的虛擬儀器為研究對象，完成熱電偶溫度巡檢儀的設(shè)計與實現(xiàn)。第二章 熱電偶概述熱電偶傳感器結(jié)構(gòu)簡單、測量范圍廣、精度高、慣性小，在溫度測量中應(yīng)用極為廣泛。若我們把自由端的溫度固定不變，則熱電偶產(chǎn)生的熱電動勢只隨工作端溫度的變化而變化。在實際應(yīng)用中，熱電偶的冷端通?？拷粶y對象，且受到周圍環(huán)境溫度的影響，其溫度不是恒定不變的，因此必須采取一些相應(yīng)的措施進行補償，常用的方法有冷端恒溫法或補償導(dǎo)線法：所謂冷端恒溫法是將熱電偶的冷端置于溫度為0℃的恒溫器內(nèi)或是置于各種恒溫器內(nèi)，使之保持溫度恒定；補償導(dǎo)線法是將熱電偶的冷端延伸到溫度恒定的場所，相當(dāng)于將熱電極延長，根據(jù)熱電偶回路中接入第三種導(dǎo)體，只要導(dǎo)體兩端接點溫度相同，回路中總的熱電動勢保持不變，這樣只要熱電偶和補償導(dǎo)線的兩個接點溫度一致，就不會影響熱電動勢的輸出。熱電偶就是通過測量熱電勢來實現(xiàn)測溫的。 ，接觸電勢的大小與該接點溫度的高低以及導(dǎo)體A和B的電子密度比值有關(guān)，溫度越高，接觸電勢越大，兩種導(dǎo)體電子密度的比值越大，接觸電勢也越大。所以，當(dāng)熱電偶材料一