基于虚拟仪器的热电阻动态时间常数测试系统
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基 于 虚 拟 仪 器 的 热 电 阻 动 态时 间
常数 测 试 系统
Ｔ ｅｍａ－ ｅ ｉｔｎ ｅＤｙ ａ ｃＴ ｍｅＣｏ ｓａ ｔ ｔ－ ｅ ｔ ｇＳ ｓｅ ｈ ｒ ｌ ｒ ｓｓａ ｃ ｎ ｍｉ ｉ ｎ ｔｎ ｏ ｔ ｓｉ ｙ ｔｍ Ａｕ ｎ
集卡进行硬件集成 ，这是一 款性能优 良、适用于 Ｐ ｃ 机的数据采集卡 ， 能够完成测试信号采集 、 数字信号
的模拟输出以及定时 、计数等具体功能。 该数据采集卡具有 ｌ 个独立模拟输入量通道 ， ６ 允
罔 ２ 硬 件 系 、 个模拟量输 出通道 、 ２ ８ 个数字量 Ｉ 口、２ ２ 位的计数器 町以满足定时 ／ ０ 个 ４ 功能的需要 ，支持模拟 、数字触发方式 ；单通道最大
Ｂａ ｅ ｎ Ｖｉ ｕ ｌ ｎ ｔｕ ｎ ｓ ｄｏ ｒ ａ ｓｒ ｍｅ ｔ ｔ Ｉ
安徽科技 学院 （ 安徽凤阳 ２３０ ）李双喜 张玉山 王树强 ３ １０ 燕山大学 （ 河北秦皇岛 ０ ６０ ）史锦珊 ６０４ 摘要 ： 采用虚拟仪 器开发工具 Ｌ ｂ ＩＷ７ 作为测试 系统的软件平台， ａＶ Ｅ ． １ 构建 了热 电阻动态时间常数下 自 的 动检测系统。分析 了该虚拟检测 系统的组成与 系统主要功能的实现 ， 出了热电阻动态时间常数测试 系统的 给
Ｌ ｂ Ｅ ７ １ｓ ｆ ａｅｐ ａｆ ｒ ｓ Ａｎ ｌｚｎ ｏ ｏ ｉ ｏ ｆ ｈ ｉ ｕ ｌ ｅｅ ｔ ｎ ｓ ｓ ｍ ｎ ｅｐ ｍａｙ ｆｎ ｔ ｎ ａ ＶＩ Ｗ ． ｏ ｗ ｒ ｌｔｏｍ ． ａｙ ｉｇｔ ｃ ｍｐ ｓ ｉｎｏ ｅｖｒ ａ ｔｃｉ ｙ ｔ ａ ｄｔ ｒ ｔ ｈｅ ｔ ｔ ｔ ｄ ｏ ｅ ｈ ｉ ｒ ｃｉ ｕ ｏ ｏ ｅｓ ｓｅ ｔｅｄ ｔ ｔｒａ ｅｏ ｅｔｅ ａ—ｅｉｔｎ ｅｄ ｎ ｍｉ ｉ ｏ ｓａ ｔ ｅｅ ｔ ｎｓ ｓｅ ｂ ｉ ｇｇｖ ｎ ｆ ｙ ｔｍ， ａａｉ ｅｆｃ ｆ ｒ ｌ ｓｓａ ｃ ｙ ａ ｃｔ ｈ ｔ ｈ ｎ ｈ ｔ ｈｍ ｒ ｍｅｃ ｎ ｔｎ ｓ ｔｃｉ ｙ ｔｍ ｅｎ ｉ ｅ ． ｄ ｏ
不同的响应过程 ， 但其本身的传热特性并不发生改变 ，
两者 的 时 间常数 相 『 。因此可 以通 过 电流 阶跃加 热法 占 ｊ
来获得与热电阻在外部温度阶跃变化时的时间常数Ｔ 。 ０
可 以 提 取 热 电 阻 阻值 随 时 间 的 变 化 关 系获 得 时 间 常
ＷＭ恒流 阶跃 激 励 ， 就 重要参数 。为此 ，根据 回路 电流阶跃等效法的测量原 基 于 这 一理 论基 础 给 以热 电 阻 Ｐ 理 ，利 用 Ｎ 公 司推 的虚 拟仪 器 软件 Ｌ ｂ ＩＷ７１ Ｉ ａＶＥ ．作
关键词 ：虚拟 仪 器
热 电阻
时 间常数
ａ动测 ｌ
Ｋ ｙｗｏ ｄ ：Ｖｒｕ ｌｎ ｔ ｍｅ ｔ ｈ ｒ ｌｒ ｓｓａ ｃ ｅ ｒ ｓ ｉ ａ ｉｓｒ ｔ ｕ ｎ Ｔ ｅ ｍａ－ ｅ ｉｔ ｎ ｅ
温 度 的测量 在 生产 、生 活中有 着 广泛 的应 用 ，热
１热电 阻动 态响应时间常数 测量原理
与手段是热电阻生产检定 Ｔ作的需要。
影响热电阻快速测温准确性 的丰要因素是热 电阻 定 的联系。热电阻以两种不同的温度变化时虽然具有 本身的热滞后效应 ，因此热 电阻生产企业往往通过给 出热电阻的动态时间常数Ｔ 为工程应用提供参考 。 ｎ 热
电阻 的动态 时 间常数 是 热 电阻生 产榆 定 Ｔ作 的一 个
为一种便捷的图形化程序开发Ｔ具 ， 通过 Ｌｂ ＩＷ７１ ａＶＥ ．
版本 集成 的强大测 试 数据 分 析处 理 功能 构建 一种 快 速
数Ｔ 。图 １ 回路电流阶跃等效法的原理图。 。 是
测量热电阻动态常数Ｔ 的虚拟洲试 系统 相对传统的 温度差法具有无需人工 Ｔ预 ， 在提高测试精度的同时 达到降低检定人员的工作强度 ，降低洲试成本。
２所 示 。
激励信 。
（ ２）数 据 采集
数据采集卡的功能是将现场数据采集到计算机或 将计算机数据输 给受控对象 ，具有使用简单 、 成本
低 的优点 。
本 系统开发直接采用来 自美国 Ｎ 公司 （ ａｏａ Ｉ Ｎ ｔ ｎｌ ｉ
Ｉｓｕ ｅｔ）生 产 的型 号 为 Ｐ ＩＭＩ一 ６ 一 ｎｔ ｍ ｎｓ ｒ Ｃ— Ｏ １Ｅ ４的数据 采
罔 １ 回 路 电 流 阶 跃 等 效 法
中 儇嚣 阈 儇表 ２６ 第１ ０年 １ ０ 期
宣 科 学 青 基 ２６ ０ ） 徽 技 院 年 （０ Ｚ９ ０ Ｙ ０
４ ５
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２虚拟 测试 系统 组成
２１ 测试 系统 的硬件组成 ．
根据 Ｌ Ｓ Ｃ Ｒ法的基＿原理 ， 奉 利用 Ｌｂ ＩＷ 技术开 ａＶ Ｅ 发 的热 电阻动态时间常数测量仪的硬件系统结构如 图
回路电流阶跃等效法 （ Ｃ Ｒ法 ） ＬＳ 根据传热学 的基本原理 ，热电阻在外部阶跃温度 响应与回路电流阶跃响应方法温度响应之间存在着确
电阻传感器以其温度测量特性稳定 、复现性好 、测量 精度高 、测温范围广等一 系列优 良性 能特点而受到使
用 者青 睐 。准确 、可靠 、快 速 的热 电阻参 数检 定 方法
数 据显 示界 面。
Ａｂ ｔ ｃ ： ｓｇ ｉｇａｌ ｕ ｏ ｔ ｅｅ ｔ ｎ ｓ ｓｅ ｔ ｂａｎ ｔｅｍａ ｅｉｔｎ ｅｄ ｎ ｍｉ ｉ ｏ ｓａ ｔ ａ ｅ ｎ ｓｒ ｔ ａ Ｄｅｉｎ ｎ ｌ ａ ｔｍａｉ ｄ ｔｃｉ ｙ ｔｍ ｏ ｔｉ ｒ ｌ ｓｓａ ｃ ｙ ａ ｃｔ ｃ ｏ ｏ ｈ ｒ ｍｅｃ ｎ ｔｎ ｓ ｄｏ ｂ
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常数 测 试 系统
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安徽科技 学院 （ 安徽凤阳 ２３０ ）李双喜 张玉山 王树强 ３ １０ 燕山大学 （ 河北秦皇岛 ０ ６０ ）史锦珊 ６０４ 摘要 ： 采用虚拟仪 器开发工具 Ｌ ｂ ＩＷ７ 作为测试 系统的软件平台， ａＶ Ｅ ． １ 构建 了热 电阻动态时间常数下 自 的 动检测系统。分析 了该虚拟检测 系统的组成与 系统主要功能的实现 ， 出了热电阻动态时间常数测试 系统的 给
Ｌ ｂ Ｅ ７ １ｓ ｆ ａｅｐ ａｆ ｒ ｓ Ａｎ ｌｚｎ ｏ ｏ ｉ ｏ ｆ ｈ ｉ ｕ ｌ ｅｅ ｔ ｎ ｓ ｓ ｍ ｎ ｅｐ ｍａｙ ｆｎ ｔ ｎ ａ ＶＩ Ｗ ． ｏ ｗ ｒ ｌｔｏｍ ． ａｙ ｉｇｔ ｃ ｍｐ ｓ ｉｎｏ ｅｖｒ ａ ｔｃｉ ｙ ｔ ａ ｄｔ ｒ ｔ ｈｅ ｔ ｔ ｔ ｄ ｏ ｅ ｈ ｉ ｒ ｃｉ ｕ ｏ ｏ ｅｓ ｓｅ ｔｅｄ ｔ ｔｒａ ｅｏ ｅｔｅ ａ—ｅｉｔｎ ｅｄ ｎ ｍｉ ｉ ｏ ｓａ ｔ ｅｅ ｔ ｎｓ ｓｅ ｂ ｉ ｇｇｖ ｎ ｆ ｙ ｔｍ， ａａｉ ｅｆｃ ｆ ｒ ｌ ｓｓａ ｃ ｙ ａ ｃｔ ｈ ｔ ｈ ｎ ｈ ｔ ｈｍ ｒ ｍｅｃ ｎ ｔｎ ｓ ｔｃｉ ｙ ｔｍ ｅｎ ｉ ｅ ． ｄ ｏ
不同的响应过程 ， 但其本身的传热特性并不发生改变 ，
两者 的 时 间常数 相 『 。因此可 以通 过 电流 阶跃加 热法 占 ｊ
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可 以 提 取 热 电 阻 阻值 随 时 间 的 变 化 关 系获 得 时 间 常
ＷＭ恒流 阶跃 激 励 ， 就 重要参数 。为此 ，根据 回路 电流阶跃等效法的测量原 基 于 这 一理 论基 础 给 以热 电 阻 Ｐ 理 ，利 用 Ｎ 公 司推 的虚 拟仪 器 软件 Ｌ ｂ ＩＷ７１ Ｉ ａＶＥ ．作
关键词 ：虚拟 仪 器
热 电阻
时 间常数
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温 度 的测量 在 生产 、生 活中有 着 广泛 的应 用 ，热
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影响热电阻快速测温准确性 的丰要因素是热 电阻 定 的联系。热电阻以两种不同的温度变化时虽然具有 本身的热滞后效应 ，因此热 电阻生产企业往往通过给 出热电阻的动态时间常数Ｔ 为工程应用提供参考 。 ｎ 热
电阻 的动态 时 间常数 是 热 电阻生 产榆 定 Ｔ作 的一 个
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测量热电阻动态常数Ｔ 的虚拟洲试 系统 相对传统的 温度差法具有无需人工 Ｔ预 ， 在提高测试精度的同时 达到降低检定人员的工作强度 ，降低洲试成本。
２所 示 。
激励信 。
（ ２）数 据 采集
数据采集卡的功能是将现场数据采集到计算机或 将计算机数据输 给受控对象 ，具有使用简单 、 成本
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本 系统开发直接采用来 自美国 Ｎ 公司 （ ａｏａ Ｉ Ｎ ｔ ｎｌ ｉ
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根据 Ｌ Ｓ Ｃ Ｒ法的基＿原理 ， 奉 利用 Ｌｂ ＩＷ 技术开 ａＶ Ｅ 发 的热 电阻动态时间常数测量仪的硬件系统结构如 图
回路电流阶跃等效法 （ Ｃ Ｒ法 ） ＬＳ 根据传热学 的基本原理 ，热电阻在外部阶跃温度 响应与回路电流阶跃响应方法温度响应之间存在着确
电阻传感器以其温度测量特性稳定 、复现性好 、测量 精度高 、测温范围广等一 系列优 良性 能特点而受到使
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