【文章內(nèi)容簡介】 W，主要用到的設(shè)備是 NIPCI6251 數(shù)據(jù)采集卡。通過在 LabVIEW 中編寫程序，來實現(xiàn)對外圍傳感器的信號進行采集。然后在 LabVIE中編寫與設(shè)計題目相關(guān)數(shù)據(jù)處理程序，達到設(shè)計要求。 NI6251引腳如右圖所示，其功能如下圖所示。 其 有 16單端模擬輸入或 8個差分模擬輸入，分辨率為 16位，采 樣率為 ，不支持同步采樣。 最大電壓范圍 10V~10V。精度范圍 1920uV，敏感度范圍 112uV。 最小電壓范圍 100mV~100mV。精度范圍 52uV，敏感度范圍 6uV。 2個模擬輸出， 24個 Digital I/O， 2個定時計數(shù)器。 LabVIEW 軟件中，有 DAQ Assistant，如下圖所示。 其位置在 FunctionsMeasurement I/ONIDAQmx內(nèi)面。利用它，簡單的配置數(shù)據(jù)采集卡，就可以直接獲得與數(shù)據(jù)采集相連的外部信號，例如模擬信號，計數(shù)信號（定時器與計數(shù)器可獲得周期、頻率等信號），還可以接受和發(fā)出個 24個 TTL電平信號，進行對外圍的有關(guān)數(shù)字信號的控制等。 5 設(shè)計題目 基于虛擬儀器和 AD590 制作一個 八路 溫度 巡檢 系統(tǒng) 、 設(shè)計任務(wù) 利用 8個 AD590 溫度傳感器和虛擬儀器實驗室的 PCI6251數(shù)據(jù)采集卡，制作一個可以同時監(jiān)測 8個溫度測控點的溫度狀況，并能給出高低溫報警 。硬件結(jié)構(gòu)參考下圖。軟件自行在 LabVIEW 中編寫。 A D 5 9 0溫 度 傳 感 器 1信 號 調(diào) 理 電 路N I E L V I S接 口 平 臺P C I 6 2 5 1 數(shù) 據(jù) 采 集 卡A I 0 模 擬 輸 入 通 道D I O 0D I O 1D I O 2P C 電 腦A D 5 9 0溫 度 傳 感 器 2A D 5 9 0溫 度 傳 感 器 3A D 5 9 0溫 度 傳 感 器 4A D 5 9 0溫 度 傳 感 器 5A D 5 9 0溫 度 傳 感 器 6A D 5 9 0溫 度 傳 感 器 7A D 5 9 0溫 度 傳 感 器 8信 號 調(diào) 理 電 路信 號 調(diào) 理 電 路信 號 調(diào) 理 電 路信 號 調(diào) 理 電 路信 號 調(diào) 理 電 路信 號 調(diào) 理 電 路信 號 調(diào) 理 電 路多 路 開 關(guān) 、 設(shè)計目的 1． 通過本課程設(shè)計，使學(xué)生更進一步了解有關(guān)溫度傳感器的工作原理、加工工藝相關(guān)知識。 2． 綜合運用其它先修課程的理論和實踐知識，制定設(shè)計方案，確定溫度傳感器的型號等參數(shù)，掌握溫度的檢測方法。 3． 通過本課程設(shè)計，使學(xué)生掌握模擬信號獲取、傳輸、處理及檢測的一般方法。 4． 通過本課程設(shè)計，學(xué)生學(xué)會應(yīng)用溫度傳感器組建一個簡單測量系統(tǒng)，提高學(xué)生的動手能力。 5． 通過計算、分析、繪圖，能運用標(biāo)準，規(guī)范，手冊和查閱有關(guān)資料等，培養(yǎng)儀表設(shè)計的基本技能，為畢業(yè)設(shè)計奠定良好的基礎(chǔ)。 、 設(shè)計內(nèi)容 設(shè)計內(nèi)容 包括： 1． 詳細了解所選用的溫度傳感器的工作原理，工作特性等。 2． 設(shè)計合理的信號調(diào)理電路 ，熟練應(yīng)用 Protel畫的硬件接線原理圖。 6 3． 用 LabVIEW編寫相關(guān)程序。 4． 列出制作該裝置的元器件， 搭建或焊 制實驗板，并調(diào)試運行成功。 5． 詳細的設(shè)計說明書一份。 、 設(shè)計提示與分析 、 AD590 溫度傳感器簡介 AD590 是一種集成溫度傳感器（類似的芯片還有 LM35等），其實質(zhì)是 一種半導(dǎo)體集成電路。它利用晶體管的 be結(jié)壓降的不飽和值 VRE與熱力學(xué)溫度 T 和通過發(fā)射極電流 I的下述關(guān)系實現(xiàn)對溫度的檢測。 IqkTVRE ln? 式中， k是波耳茲曼常數(shù)； q是電子電荷絕對值。 集成溫度傳感器的線性度好、精度適中、靈敏度高、體積小、使用方便，得到廣泛應(yīng)用。集成溫度傳感器的輸出形式分為電壓輸出和電流輸出兩種。電壓輸出型的靈敏度一般為10mV/K（溫度變化熱力學(xué)溫度 1 度輸出變化 10mV），溫度 0K 時輸出 0，溫度 25℃時輸出。電流輸出型的靈敏度一般為 1181。A/K， 25℃時輸出 。 AD590 是美國模擬器件公司生產(chǎn)的單片集成兩端溫度傳感器。它主要特性如下： 1） 流過器件電流的微安數(shù)等于器件所處環(huán)境溫度的熱力學(xué)溫度（開爾文）度數(shù)，即 KATIT /1/ ?? 式中， IT為流過器件（ AD590）的電流，單位為 181。A； T為溫度，單位為 K。 2） AD590的測量范圍為 55~+150℃。 3） AD590的電源電壓范圍為 4~30V。電源電壓從 4~6V變化，電流 IT變化 1181。A，相當(dāng)溫度變化 1K。 AD590可以承受 44V正向電壓和 20V的反向電壓。因而器件反 接也不會損壞。 4） 輸出電阻為 710MΩ。 5） AD590 在出廠前已經(jīng)校準，精度高。 AD590 共有 I、 J、 K、 L、 M五擋。其中 M檔精度最高，在 55~+150℃范圍內(nèi)，非線性誤差為177。 ℃。 I檔誤差較大，誤差為177。 10℃，應(yīng)用時應(yīng)校正。 由于 AD590 的精度高、價格低、不需輔助電源、線性度好，因此常用于測量和熱電偶的冷端補償。 、 一路信號的信號調(diào)理電路如 下 圖 7 、 多路開關(guān) CD4051 的應(yīng)用 如下圖 8 基于虛擬儀器和 超聲波傳感器 制作一個 超聲波測距系統(tǒng) 、設(shè)計任務(wù) 利用 一對超聲波接收 /發(fā)送探頭 和虛擬儀器實驗室的 PCI6251數(shù)據(jù)采集卡，制作一個 超聲波測距儀。 硬件結(jié)構(gòu)參考下圖。軟件自行在 LabVIEW 中編寫。 超 聲 波發(fā) 射 頭脈 沖 驅(qū) 動 電 路信 號 功 率 放 大超 聲 波接 收 頭脈 沖 信 號 調(diào) 理電 路模 擬 輸 出或 數(shù) 字 I / O 輸 出模 擬 輸 入或 數(shù) 字 I / O 輸 出N I E L V I S接 口 平 臺P