【正文】 檢測裝置僅滿足于相應(yīng)的檢測對象，測控范圍不是很廣泛，大部分是以溫度計、接觸器控制儀表等形式出現(xiàn)，其測量誤差大，測控效果不是很理想，隨著計算機技術(shù)以及工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，開始出現(xiàn) PID 控制、模糊控制等先進的溫度測控方式，打 破了傳統(tǒng)測量裝置的低精確度、低速度的缺陷；對于濕度傳感器，初期的測量僅限滿足于工作的需要，出現(xiàn)了諸如毛發(fā)濕度計，干濕球濕度計等測量儀表，隨著高空探測技術(shù)的發(fā)展以及生產(chǎn)和科研對濕度測量要求的提高，特別是微型電子計算機在各種自動控制系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，濕度的測量也逐漸實現(xiàn)了自動化和智能化。 本設(shè)計的研究內(nèi)容 本論文以選擇合適的傳感器進行溫度和濕度參數(shù)的檢測，進行傳感器相關(guān)電路的設(shè)計，并將檢測到的信號送到計算機，在計算機上將此信號進行顯示，通過參數(shù)整定使其正確反映所測溫度值和濕度值，利用 LABVIEW 軟件 在 PC上設(shè)計溫濕度采集的監(jiān)控界面 , 能實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)大棚、糧食倉庫、培養(yǎng)箱等模型環(huán)境中的溫度濕度參數(shù)進行測量和控制。其基本框圖如下所示： 圖 虛擬儀器系統(tǒng)的構(gòu)成 總 線 儀 器 網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng) 絡(luò) 接 口 儀 器 GPIB 總線儀器 GPIB電纜 GPIB 接口卡 VXI 總線儀器 VXI 電纜 VXI 接口卡 PXI 總線儀器 PXI 電纜 PXI 接口卡 被測量對象 被 測 對 象 傳感器 傳 感 器 計算機及其軟件 信號調(diào)理 數(shù)據(jù)采集卡 5 虛擬儀器的特點 虛擬儀器由于使用圖形化的編輯語言，所以其操作簡單，用戶可以根據(jù)自己的需要來設(shè)計產(chǎn)品。 6 第 3 章 測控系統(tǒng)的總體設(shè)計 測控系統(tǒng)功能 溫度傳感器： 在測控系統(tǒng)中，對環(huán)境中的溫度信號進行接收，將其物理轉(zhuǎn)換為電信號 的形式輸出 。數(shù)據(jù)采集卡接收計算機的相關(guān)指令，通過執(zhí)行機構(gòu)實現(xiàn)溫、濕度的控制，從而實現(xiàn)啟動相應(yīng)的設(shè)備。測量電路如下圖： 圖 濕度傳感器的測量電路 程序圖的設(shè)計實現(xiàn)測控系統(tǒng)的測量程序設(shè)計，主要由結(jié)構(gòu)函數(shù)、比較函數(shù)、定時函數(shù)構(gòu)成。設(shè)計中的 3 個溫度檢測點的信號采用正弦仿真信號， 3 個濕度檢測點的信號采用三角波仿真信號。 溫、濕度測量值的連續(xù)讀取及其曲線繪制 程序圖設(shè)計好后，運行程序，調(diào)試結(jié)果如下圖所示： 圖 溫、濕度的測量值讀取及其曲線繪制 上圖為 3 個溫度檢測點、 3個濕度檢測點的仿真信號曲線圖，溫度檢測點的信號采用了正弦波，幅值分別為 50、 5 58，可知測量值為： 、 、 ，溫度曲線見上圖第一行所示；濕度檢測點的信號采用三角波作為仿真信號輸入，幅值分別為 、 、 ，可知測量值分別為： 、 、 ，濕度曲線圖見上圖第二行。調(diào)試結(jié)果如下圖所示： 圖 濕度的超上限報警指示 圖 濕度的超下限報警指示 18 圖 濕度上限報警值改為 時的報警指示 圖 濕度下限報警值改為 時的報警指示 19 結(jié)論 本畢業(yè)設(shè)計在設(shè)計過程中，充分利用了虛擬儀器技術(shù)的優(yōu)點，針對當代測控系統(tǒng)的技術(shù)要求以及傳統(tǒng)測控系統(tǒng)的不足，設(shè)計了可靠性高、操作簡單、設(shè)計方便的 溫濕度測控系統(tǒng)。他們有些學過這軟件，對我做設(shè)計提供了寶貴經(jīng)驗與建議，也幫我克服了不少難關(guān)，解決了不少疑問；其次圖書館里面的論文以及相關(guān)書籍也為我提供了不少知識點，讓我對這軟件以及設(shè)計有了更多的了解，網(wǎng)絡(luò)論壇上的課件和資料也為我的設(shè)計提供了不少幫助，在此表示感謝。北京：人民郵電出版社， 20xx. [3]陳杰，黃鴻 .傳感器與檢測技術(shù) .北京：高等教育出版社， 20xx. [4]蔡麗等 .傳感器與檢測技術(shù)應(yīng)用 .北京：冶金工業(yè)出版， 20xx. [5]于海生等 .微型計算機控制技術(shù) .北京：清華大學出版社， 20xx. [6]趙建領(lǐng) .51 系列單片機開發(fā)寶典 .北京：電子工業(yè)出版社， 20xx. [7 陳圣林、候成晶主編 .圖解傳感器技術(shù)及應(yīng)用電路 .中國電力出版社， 20xx [8]王曉敏、王志敏，傳感器技術(shù)及應(yīng)用 .北京：北京大學出版社 .20xx. [9]彭勇、謝龍漢等 .LabVIEW 虛擬儀器設(shè)計及分析 .北京 :清華大學出版社 .20xx. [10]劉其和、李云明編著 .LabVIEW 虛擬儀器程序設(shè)計與應(yīng)用 .化學工業(yè)出版社 .20xx. [11](美國 )（ JEFFREYTRAVIS） (美國 )（ JIMKRING）編著 .LabVIEW 大學實用教程 .電子工業(yè)出版社 .20xx. [12] LabVIEW 大學實用教程：第三版／（美）特拉維斯（ Travis,J.），（美）克林（ Kring,J.）著；喬瑞萍等譯。 溫、濕度超限報警指示及程序運行中的上、下限值設(shè)置 圖 溫度的超上限報警指示 圖 溫度的超下限報警指示 16 如上圖所示，設(shè)定的溫度上限報警值為 70 攝氏度，仿真信號的幅值分別為 70、7 72（單位 :攝氏度），從上圖可知，檢測點 1 的測量值為 ，檢測點 2的測量 值為 ，檢測點 3 的測量值為 ，故 3 檢測點值超上限，溫度上限報警指示發(fā)生。 溫度和濕度的上、下限報警指示則通過在 while 循環(huán)條件中添加條件循環(huán)來完成。設(shè)計圖如下所示： 圖 前面板設(shè)計圖 為了實現(xiàn)這一目的，本設(shè)計采用具備 DAQ 驅(qū)動程序的多通道采集卡 PCI6251 來實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。 AD590以熱力學溫度 K定標，要顯示攝氏溫標，可通過以下式子轉(zhuǎn)換：I=T+，以 — 237攝氏度為基準值，每上升 1攝氏度，輸出電流就增加 1微安。計算機（ LabVIEW）軟件：在 LabVIEW 軟件開發(fā)的平臺下，設(shè)計溫濕度采集監(jiān)控界面，實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)大棚、培養(yǎng)箱等模擬環(huán)境中的溫度參數(shù)和濕度參數(shù)的測量與控制 。 濕度的測量 有兩個以上的濕度檢測點； 檢測誤差為正負 3%RH； 濕度超限報警范圍： 5%RH至 98%RH； 具備濕度超限報警指示功能； 能在程序運行中設(shè)置濕度超限報警上、下限值； 濕度信息采集以及實時、遠程控制； 能對所采集的濕度進行實時測量顯示； 對濕度值連續(xù)讀取以及繪制濕度實時變化曲線； 對 3個濕度檢測點的濕度的最大值、最小值、平均值進行統(tǒng)計。由于虛擬儀器中的 LabVIEW 采用的是圖形化編程語言，用戶可以根據(jù)自己的需要選擇相應(yīng)的圖形化程序，再結(jié)合一定的函數(shù)、輸入控件、顯示控件來實現(xiàn)組建測控系統(tǒng)的目的。在虛擬儀器這門技術(shù)中，操作人員通過虛擬儀器的軟件將計算機中的微處理器、內(nèi)存、顯示器等相關(guān)硬件部分與儀器硬件資源相結(jié)合起來，從而實現(xiàn)在計算機中通過虛擬儀器中的軟件平臺編輯語言控制系統(tǒng)對儀器的運行進行 控制，達到對被測量對象的采集、分析、判斷、顯示、存儲以及數(shù)據(jù)生成等目的。 選題的目的 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展與普及，科學和工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域也開始對測控系統(tǒng)的技術(shù)要求越來越高，基于虛擬儀器的測試系統(tǒng)在實現(xiàn)系統(tǒng)自動化以及網(wǎng)絡(luò)化方面與傳統(tǒng)的測控系統(tǒng)相比有著突出的優(yōu)勢。伴隨著計算機技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，虛擬儀器也正快 步發(fā)展著，逐漸進入廣大人們的視眼中，在人們的生產(chǎn)生活著扮演著重要角色。 因此基于虛擬儀器的溫濕度測控系統(tǒng)成為了測控系統(tǒng)的一大新課題?；谔摂M儀器的溫濕度測控系統(tǒng)通過用戶自己定義來設(shè)計滿足自己需要的產(chǎn)品，從而應(yīng)用廣泛，更為突出的是，虛擬儀器的溫濕度測控技術(shù)可以突破傳統(tǒng)溫濕度測量儀器的數(shù)據(jù)分析、處理、表達、傳遞和存儲等方面的限制，從而具備傳統(tǒng)溫濕度測量儀器無法具備的功能。 學號 ： 20xx040211083 密級 : 武漢東湖學院本科畢業(yè)論文 基于虛擬儀器的溫濕度測控系統(tǒng)設(shè)計 院（系）名稱：機電工程學院 專業(yè)名稱：電氣工程及其自動化 學生姓名 ： 指導老師 ： 二 O 一四年五月