【正文】 軟件配置 一般說來，數(shù)據(jù)采集卡都有自己的驅(qū)動(dòng)程序，該程序控制采集卡的硬件操作，當(dāng)然這個(gè)驅(qū)動(dòng)程序是由采集卡的供應(yīng)商提供，用戶一般無須通過 底 層 就 能與采集卡硬件打交道。 DAQ 儀器是一個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，而數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本任務(wù)是物理信號(hào)的產(chǎn)生和測量。路數(shù)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換速率、“握手”能力都是應(yīng)理解的重要參數(shù)，應(yīng)依據(jù)具體的應(yīng)用場合而選擇有合適參數(shù)的數(shù)字 I/O。應(yīng)該根據(jù)實(shí)際需要選擇 D/A 的參 數(shù)指標(biāo)。 模擬輸入是 采集 最基本的功能。通常還需要抗混疊濾波器，濾除信號(hào)中感興趣的最高頻率以上的所有頻率的信號(hào)。因?yàn)?AD590 直接測量的是熱力學(xué)溫度（溫度單位為 k），因此為為了以攝氏溫度讀出，其輸出必須以 uA 偏置。因此每種熱電偶必須有可在所有環(huán)境溫度下正常工作的專用補(bǔ)償電路。由于不同傳感器有不同的特性，因此，除了這些通用功能，還要根據(jù)具體傳感器的特性和要求來設(shè)計(jì)特殊的信號(hào)調(diào)理功能。 系統(tǒng)硬件組成 本虛擬溫度巡檢儀首先通過溫度傳感器（熱電偶）通過多路轉(zhuǎn)換開關(guān)選通 經(jīng)放大電路轉(zhuǎn)換到 05v、濾波器剔除噪聲再經(jīng)反向多路轉(zhuǎn)換開關(guān)單端接入數(shù)據(jù)采集卡，計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算處理。 (6)溫度 數(shù)據(jù)保存 :將采集到的數(shù)據(jù)保存 到 數(shù)據(jù)庫 中， 在數(shù)據(jù)庫中有 數(shù)據(jù)創(chuàng)建的時(shí)間， 通道 號(hào)等信息，便于數(shù)據(jù)采集后的讀取 處理 與數(shù)據(jù)分析 。 此外還有自熱效應(yīng)、壓力影響、引線電阻影響等，這里不再贅述。分度表是在自由端溫度 To=0℃ 的條件下得到的。 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℃ 。由于熱敏電阻的阻值隨溫度變化而迅速變化，并且阻值相對(duì)于引線電阻來說很大，因而，引線電阻對(duì)測量 影響小，非常適合測量微弱溫度變化。材料有貴金屬鉑和鉑鍺合金，普通金屬鐵、銅、康銅、鎳鉻合金等。只要測溫元件選擇合適，就能測量到接近于真實(shí)溫度的測量值。固體內(nèi)部向邊界的傳熱取決于固體材料本身。 遠(yuǎn)程監(jiān) 測數(shù)據(jù)與控制系統(tǒng)將是虛擬儀器的發(fā)展趨勢(shì)。我國還基本處于傳統(tǒng)儀器與計(jì)算機(jī)化儀器互相分離的狀態(tài)，世界各大相關(guān)的產(chǎn)品商家都在向中國這個(gè)巨大的市場進(jìn)軍。同時(shí)為實(shí)現(xiàn)虛擬儀器設(shè)計(jì)的靈活性提供了前提。一個(gè) VI 可以作為子程序，這里稱為子 VI（ subvi），被其他 VI 調(diào)用。隨機(jī)數(shù)發(fā)生器通過連線將產(chǎn)生的隨機(jī)信號(hào)送到顯示控件，為了使它持續(xù)工作下去，設(shè)置了一個(gè) While Loop 循環(huán)，由開關(guān)控制這一循環(huán)的結(jié)束。圖 所示是一個(gè)隨機(jī)信號(hào)發(fā)生和顯示的簡單 VI 是它的前面板，上面有一個(gè)顯示對(duì)象，以曲線的方式顯示了所產(chǎn)生的一系列 隨機(jī)數(shù)。使用這種語言編程時(shí)， 基本上不寫程序代碼，取而代之的是流程圖或流程圖。 LabWindowsCVI 是為熟悉 C 語言的開發(fā)人員準(zhǔn)備的，是在 Windows 環(huán)境下的標(biāo)準(zhǔn) ANSIC 開發(fā)環(huán)境。這些軟件開發(fā)平臺(tái)提供了強(qiáng)大的儀器軟面板設(shè)計(jì)工具和各種數(shù)據(jù)處理工具，再加上虛擬儀器硬件廠商提供的各種硬件的驅(qū)動(dòng)程序模塊，大大簡化了虛擬儀器的設(shè)計(jì)工作。 PXI 增加了用于多板同步的觸發(fā)總線和舊 MHz 參考時(shí)鐘、用于精確定時(shí)的星形 觸發(fā)總線，以及用于相鄰模塊間高速通信的局部總 線等，來滿足實(shí)驗(yàn)和測量用戶的要求。每 臺(tái) GPIB 儀器有單獨(dú)的地址，由計(jì)算機(jī)控制操作。各儀器廠家生產(chǎn)了大量的 DAQ 卡功能模塊供用戶選擇，如示波器、串行數(shù)據(jù)分析儀 。后兩部分主要由軟件實(shí)現(xiàn)。如表 所示 虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器的比較： 表 虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器的比較 VI 傳統(tǒng)儀器 開放、靈活，可與計(jì)算機(jī)技術(shù) 保持同步發(fā)展 封閉、固定 用戶定義儀器功能 廠商定義儀器功能 關(guān)鍵是軟件 關(guān)鍵是硬件 價(jià)格低、可復(fù)用與可重配置性強(qiáng) 價(jià)格昂貴 技術(shù)更新周期短 (1～ 2 年 ) 技術(shù)更新周期長 (5～ 10 年 ) 軟件使得開發(fā)與維護(hù)費(fèi)用降至最低 開發(fā)與維護(hù)開銷高 與網(wǎng)絡(luò)及其它周邊設(shè)備方便互聯(lián)的面向應(yīng)用的儀器系統(tǒng) 功能單一、 只可連 有限的設(shè)備 友好的圖形 界面，計(jì)算機(jī)讀數(shù) 分 析處理 圖形界面小，人工讀數(shù)，信息量小數(shù) 面向應(yīng)用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可方便地與外設(shè)連接與其他儀器設(shè)備的連接十分有限 與其他儀器設(shè)備的連接十分有限 虛擬儀器的組成 虛擬儀器 (ViurtalInsrtum)是基于計(jì)算機(jī)的儀器。這樣，可以利用計(jì)算機(jī)的高速計(jì)算能力和寬大的顯示屏更好地來完成原來的功能 。虛擬儀器的最大特點(diǎn)是其靈活性。 多通道采樣方式的設(shè)置同時(shí)也是論文中的難點(diǎn)，多數(shù)通用采集卡都有多個(gè)模入通道，但是并非每個(gè)通道配置一個(gè) A/D，而是大家共用一套 A/D,在 A/D之前的 有一個(gè)多路開關(guān)（ MUX），以及放大器（ AMP）、采樣保持器（ S/H）等。它順應(yīng)了現(xiàn)代測試儀器微小化、智能化、集成化的要求，所以進(jìn)行基于虛擬儀器技術(shù)的檢測系統(tǒng)的開發(fā)與研究勢(shì)在必行，同時(shí)也是盡快縮小我國與其它發(fā)達(dá)國家電測水平差距的一條可行之路。 目的及意義 隨著現(xiàn)代測試技術(shù)的不斷發(fā)展，以 LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)為軟件平臺(tái) 的 虛擬儀器測量技術(shù)正在現(xiàn)代測控領(lǐng)域占據(jù)越來越重要的位置。 Access。 論文首先簡單介紹 了 虛擬 熱電偶 溫度 巡檢儀 研究的背景、目的及意義， 并 給出了虛擬 熱電偶 溫度 巡檢儀 的 總體 設(shè)計(jì) 方案 ，用戶可根據(jù)需要在前面板 對(duì) 熱電偶 的 型號(hào) 進(jìn)行 選擇 。其次， 對(duì) 數(shù)據(jù)采集模塊和 LabVIEW 軟件模塊 設(shè)計(jì) 進(jìn)行了 詳細(xì)論述 。 目 錄 摘 要 ......................................................................................................................................... I Abstract........................................................................................................................................ I 第一章 緒論 .............................................................................................................................. 1 課題研究背景、目的及意義 ..................................................................................... 1 課題研究背景 .................................................................................................. 1 目的及意義 ...................................................................................................... 1 論文的設(shè)計(jì)任務(wù) ......................................................................................................... 2 論文研究的重點(diǎn)和難點(diǎn) ............................................................................................. 3 第二章 虛擬儀器簡介 .............................................................................................................. 4 虛擬儀器概述 ............................................................................................................. 4 虛擬儀器概念 .................................................................................................. 4 虛擬儀器的特點(diǎn)及應(yīng)用 ................................................................................... 5 虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器的比較 ........................................................................... 5 虛擬儀器的組成 ......................................................................................................... 6 虛擬儀器 I/O 接口設(shè)備 ................................................................................... 7 虛擬儀器的軟件結(jié)構(gòu) ...................................................................................... 9 虛擬儀器的開發(fā)軟件 ............................................................................................... 10 虛擬儀器的開發(fā)語言 .................................................................................... 10 虛擬儀器開發(fā)平臺(tái) —— LabVIEW ................................................................ 10 LabVIEW 應(yīng)用程序的構(gòu)成 ............................................................................ 11 虛擬儀器的發(fā)展趨勢(shì)及應(yīng)用 ................................................................................... 13 第三章 溫度檢測原理 ............................................................................................................ 15 溫度檢測法簡介 ....................................................................................................... 15 熱電偶測溫原理 ....................................................................................................... 16 溫度傳感器 .................................................................................................... 16 熱電偶測溫原理 ............................................................................................ 17 溫度測試的注意事項(xiàng) .................................................................................... 18 第四章 基于虛擬儀器的熱電偶溫度巡檢儀總體方案設(shè)計(jì) ................................................. 19 虛擬溫度巡檢儀簡介 ............................................................................................... 19 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能 ....................................................................................................... 19 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) ..............................................................................................