【正文】 功能圖標內(nèi)部已經(jīng)包含標度變換、冷端溫度補償及線性化。在所需的硬件連接好后，系統(tǒng)的功能則主要靠軟件來實現(xiàn)。在運行狀態(tài)，這個任務(wù)完成特定的采集或生成。如果沒有指定一個任務(wù)，那么這個函數(shù)將創(chuàng)建一個任務(wù)。一個DAQ系統(tǒng)除了插入式DAQ卡之外，通常還包括信號調(diào)理模塊以及一套用于獲取、處理數(shù)據(jù)，分析、顯示、存儲數(shù)據(jù)的軟件。為了改善這種情況，而又不必付出像同步采樣那樣大的代價。通過這個開關(guān)的掃描切換，實現(xiàn)多通道的采樣。 ⑸激勵功能對于某些傳感器信號調(diào)理也能提供激勵源。又例如，SCXI有多種信號調(diào)理模塊可以放大輸入信號。電阻采用激光修刻工藝，使在+25℃()時。數(shù)據(jù)選擇器在整個VDDVSS和VDDVEE范圍具有非常低的靜態(tài)功耗，而且與控制信號的邏輯狀態(tài)無關(guān)。使用圖表表示功能模塊，使用圖標間的連線表示在各功能模塊間傳遞的數(shù)據(jù)，這樣使得編程過程與思維過程非常近似。⑵虛擬儀器在監(jiān)控方面的應(yīng)用用虛擬儀器系統(tǒng)可以隨時采集和記錄從傳感器傳來的數(shù)據(jù)，并對之進行統(tǒng)計、數(shù)字濾波、頻域分析等處理，從而實現(xiàn)監(jiān)控功能。 虛擬儀器通過軟件將計算機硬件資源與一些硬件有機的融合為一體，從而把計算機強大的計算處理能力和一些硬件的測量、控制能力結(jié)合在一起。該類系統(tǒng)主要由PC機、USB集線器和嵌入式虛擬儀器組成。PXI總線方式是在PCI總線內(nèi)核技術(shù)上增加了成熟的技術(shù)規(guī)范和要求形成的，增加了多板同步觸發(fā)總線的參考時鐘，用于精確定時的星形觸發(fā)總線，以使用于相鄰模塊的高速通訊的局部總線。因此，設(shè)計虛擬儀器前面板就是在前面板設(shè)計窗口中擺放所需的圖標，然后對圖標的屬性進行設(shè)置。 ⑶操作性強，易用靈活 虛擬儀器面板可由用戶定義，針對不同應(yīng)用可以設(shè)計不同的操作顯示界而。熱電偶的特性曲線特點是起始部分斜率變化較大，而中部曲線平緩，接近線性，因此取插值點時在起始部分間距取小一點，中部間距取大點。其特點是輸出電流或輸出電壓與絕對溫度成嚴格的線性關(guān)系，冷端補償是通過在其輸出端增加簡單的電阻回路實現(xiàn)；缺點依然是選擇用于補償E（T0，0）的電阻值時，只能在某一溫度（如20℃）時可實現(xiàn)完全補償，溫度變化時則引入誤差。 熱電偶的分類 常用熱電偶可分為標準熱電偶和非標準熱電偶兩大類。 ⑴接觸電勢接觸電勢是基于帕爾帖效應(yīng)產(chǎn)生的，即兩種不同導(dǎo)體接觸時，自由電子由密度大的導(dǎo)體向密度小的導(dǎo)體擴散，直至達到動態(tài)平衡時形成的熱電勢。熱電偶之所以在工業(yè)中應(yīng)用如此廣泛，這和它自身的特點是分不開的。系統(tǒng)界面友好，操作靈活方便，而且可移植性和重用性強，實為計算機技術(shù)和現(xiàn)代測控技術(shù)相結(jié)合的最新產(chǎn)物。由于其測溫準確，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，故在工業(yè)和科學(xué)研究的溫度測量和控制中得到了廣泛應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：熱電偶；巡檢儀；虛擬儀器；LabVIEW；數(shù)據(jù)采集卡內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文）Design and Implementation of Thermocouple TemperatureCycling Measure Instrument Based on LabVIEWAbstractTemperature is an important physical measure that used to characterize equipment state, but also an important parameter of analysis in the heat transfer, temperature testing is a problem that often encountered in teaching experiment and industrial production. Because the traditional temperature testing instrument often requires lots of manual operation and calculation, and there exists some shortings, such as the relatively large size, a single function, unexpansion. According to the shortings of the traditional instrument above, the design works out and develops a kind of thermocouple temperature cycling measure instrument based on virtual instruments using the figurelize programable language LabVIEW that developed by NI corporation in USA. The signal of thermocouple temperature is set to the puter through the data acquisition adapter PCI6221 after some corresponding process through the signal opsonin circuit. The design pletes the PCbased design and corresponding program frame of the thermocouple temperature cycling measure instrument based LABVIEW，which can cyclely measure the K type thermocouple temperature signal on 4 roads .through the PCbased can set the parameters of measured temperature range、the up to bottom limit of alarming temperature、the cold tip temperature etc and show the temperature value and line realtimely，which can give the alarming cue when the temperature is out of the limited whole measure process can proceed automatically without the manpower participation，which simplifies the operation of steps ,improve the measurement accuracy , and system functions can change or expansion according to specific needs at any time, it has more broad applied prospects pared with the traditional instument. Key words: thermocouple, cycling measure instrument, virtual instruments, LabVIEW, data acquisiton adapter 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文）目 錄摘 要 IAbstract II第一章 引 言 1 研究背景 1 研究概況及發(fā)展趨勢 1 本論文研究的主要內(nèi)容 3第二章 熱電偶概述 5 熱電偶測溫原理 6 熱電偶的分類 9 熱電偶的冷端溫度補償及線性化 9 熱電偶的冷端溫度補償 9 熱電偶的線性化處理方法 10第三章 熱電偶溫度巡檢儀方案選擇與設(shè)計 13 熱電偶溫度巡檢儀 13 基于單片機的溫度巡檢儀 13 基于虛擬儀器的溫度巡檢儀 14 虛擬儀器的基本概念 15 虛擬儀器的類型 16 GPIB總線方式的虛擬儀器 16 VXl總線方式的虛擬儀器 16 PXI總線方式的虛擬儀器 17 DAQ（Data AcQuisition）虛擬儀器 17 虛擬儀器的構(gòu)成 19 虛擬儀器的發(fā)展方向 20 虛擬儀器的應(yīng)用 21 虛擬儀器的軟件開發(fā)平臺 22第四章 基于LabVIEW的熱電偶溫度巡檢儀的設(shè)計 24 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 24 多路選擇開關(guān)CD4052 25 集成溫度傳感器AD590 27 數(shù)據(jù)采集卡PCI6221 27 信號調(diào)理的功能 28 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計 30 數(shù)據(jù)采集原理 30 多通道采樣方式 30 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的配置 33 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實現(xiàn) 35 常用DAQmx節(jié)點介紹 35 系統(tǒng)軟件設(shè)計與開發(fā) 38 上位機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 39 程序子VI設(shè)計 40參 考 文 獻 47致 謝 49 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文）第一章 引 言 研究背景科學(xué)上的重大發(fā)現(xiàn)，往往是由于新的觀測手段的發(fā)現(xiàn)而獲得的。從今天進入信息時代來看，儀器儀表是實現(xiàn)信息的獲取、轉(zhuǎn)化、存取、處理和揭示物質(zhì)活動規(guī)律的必要工具，也是新技術(shù)革命的一項重要內(nèi)容。迄今為止，人類研究和使用過的熱電偶有300多種，其中的8種己經(jīng)大批量投入生產(chǎn)和使用，成為國際標準化產(chǎn)品。系統(tǒng)的硬件方面，數(shù)據(jù)采集卡選用美國NI公司出品的數(shù)據(jù)采集卡PCI6221，多路選擇開關(guān)選用CD4052，冷端溫度補償選用AD公司出品的集成溫度傳感器AD590。如果熱電偶回路中的兩個熱電偶材料相同，無論兩接點溫度如何，熱電動勢均為零。電子擴散的速率與自由電子的密度和所處的溫度成正比。所謂標準熱電偶是指國家標準規(guī)定了其熱電勢與溫度的關(guān)系、允許誤差、并有統(tǒng)一的標準分度表的熱電偶，它有與其配套的顯示儀表可供選用。 熱電偶的線性化處理方法 熱電偶作為測溫元件，其輸出信號與溫度之間存在著一定程度的非線性關(guān)系，在進行信號傳送及數(shù)據(jù)處理時，往往希望其特性為線性的，因而有必要對其非線性特性進行線性化處理。這樣取法不僅精度可以得到保證，而且可節(jié)省所占用的內(nèi)存空間，加快計算速度。使用計算機的多媒體處理能力可以使儀器操作變得更加直觀、簡便、易于理解，測量結(jié)果可以直接進入數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)或通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送。 (2)虛擬儀器測量功能是通過對圖形化軟件流程圖的編程來實現(xiàn)的。PXI具有高度可擴展性，可擴展到256個擴展槽。系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計按智能模塊的設(shè)計思路進行，智能模塊的作用是完成特定應(yīng)用的測試功能。 虛擬儀器的發(fā)展方向虛擬儀器精確的采樣，及時的數(shù)據(jù)處理和快速的數(shù)據(jù)傳輸使其在自動控制領(lǐng)域和工業(yè)控制領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前，氣敏傳感器正朝著快速響應(yīng)、小型化和經(jīng)濟化發(fā)展，這種發(fā)展趨勢引起了微電子氣敏傳感器的發(fā)展。提供程序調(diào)試功能。CD4052其實是數(shù)字控制的雙向傳輸門，從總體功能上來看，從X、Y輸入，則是兩個一分四的數(shù)據(jù)分配器；若從X、Y輸出，則是兩個四選一的數(shù)字選擇器。AD590可應(yīng)用于任何低于+150℃的溫度測量范圍，該單塊集成電路固有的低價成為其作為許多溫度測量應(yīng)用中的首選。在臨近傳感器的SCXI機箱內(nèi)對低電壓信號進行放大，然后把放大后的高電壓信號傳送到PC，從而最大限度地降低噪聲對讀數(shù)的影響。例如，應(yīng)力計、熱敏電阻器和RTD需要有外部電壓或電流激勵信號。多通道的采樣方式有三種：循環(huán)采樣、同步采樣和間隔采樣。就有了如下的間隔掃描（interval scanning）方式。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu) LabVIEW中安裝了用于建立各種卡及通道配置參數(shù)的配置工具。NIDAQmx創(chuàng)建虛擬通道函數(shù)有許多實例。如果沒有使用NIDAQmx 啟動任務(wù)函數(shù)，那么在NIDAQmx 讀取函數(shù)執(zhí)行時，一個任務(wù)可以隱式的轉(zhuǎn)換到運行狀態(tài)，或者自動開始。所編寫的軟件按功能可分為執(zhí)行軟件和監(jiān)控(管理)軟件。應(yīng)用此圖標，可以將熱電偶檢測到的熱電勢轉(zhuǎn)換為溫度信號，而不用再去專門設(shè)置，省去了許多麻煩。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（Add）、 （Subtract） （Multiply）、（Divide）、（合并信號）、（拆分信號）、 （Wait）、 （轉(zhuǎn)換熱電偶讀數(shù)）和While循環(huán)（While Loop）結(jié)構(gòu)等功能圖標。在本系統(tǒng)中，上位PC機扮演著管理控制者的重要角色。 不同NIDAQmx 讀取VI的實例⑷ NIDAQmx Start TaskNIDAQmx 啟動任務(wù)函數(shù)顯示的是將一個任務(wù)轉(zhuǎn)換到運行狀態(tài)。它也可以用來創(chuàng)建多個虛擬通道并且將它們都添加至一個任務(wù)。從最基本的角度出發(fā)，DAQ系統(tǒng)的主要任務(wù)是測量或生成物理信號。一般說來這是不行的。 多通道采樣方式多數(shù)通用采集卡都有多個模入通