基于LabVIEW的温度测量及数据采集系统设计
基于LabVIEW的多通道温度测控系统设计

AI m e Th a x p t o wa d t ed s n o l c a n l e eau ed t c ust n a d c n r l yse b k n s ft e m t: e p pc u s f r r h e i famut h n e mp r t r a a a q ii o n o to tm y ma i gu eo h g i t i s
,
频繁应 用于气 象 观测 、 境研 究 、 环 工业 自动 化 生
基 于 L b IW 的 多 通 道 温 度 测 控 系统 设 计 aV E
金仁 江 肖志华
江 苏南 京 20 6 ) 10 1 ( 电南 瑞 科 技 股份 有 限公 司 国
摘
要 : 出一种多通道 的温度测控 系统设计方法 , 提 利用热电偶作为温度传感 器 , 传感器经 NI 2 1 入模块信号调理后进入 1输 9 计算机分析显示 。软件 利用 L b IW 图形化开发环境 , aV E 结合 DA x PD 软件包 , Qm 和 I 实现参数 的灵活配置 。实验验 证 了该方法 的准确性和较高 的执行效率。
关键词 :aVE ; Lb IW 数据采集 ; I PE ) 中圈分类号 : P2 3 T 7 . 5 文献标志码 : B 文章编号 : 6 223 (0 1 0 - 2 - 17 -44 2 1 )10 00 0 3
De in o ut h n e mpe au e Daa Ac ust n sg fM l c a n lTe i rt r t q ii o i
配以相应 测试 功 能 的硬 件 作 为 信 号输 入 输 出 的接
产过程 中 J 。例如钢 铁制 造 、 导体 电子 生产 过 程 半 等 。在 特定条 件下 的产 品制 造与工 业质量 保持稳定
基于labview的温度监测系统设计任务书

基于labview的温度监测系统设计任务书1.背景介绍现代工业生产和生活中,温度监测系统在各个领域中都扮演着非常重要的角色。
从工业生产中的温度控制,到医疗设备和环境监测中的温度监测,都需要可靠的温度检测系统来确保生产和生活的安全和稳定。
因此,设计一款高效、稳定、精准的温度监测系统是非常有必要的。
2.设计目标本次设计的目标是开发一款基于LabVIEW的温度监测系统,主要用于工业生产、医疗设备和环境监测等领域。
该系统需要满足以下主要设计目标:-提供高精度的温度监测功能,能够在工业生产中实时监测温度并进行控制;-能够实时采集温度数据,并能够对数据进行存储、分析和显示;-支持远程监控和控制功能,方便用户在远程地点对温度系统进行监测和控制。
3.技术需求为了实现设计目标,需要满足以下技术需求:-传感器:选择高精度、稳定的温度传感器,能够在-50℃至150℃范围内工作,并且具有快速的响应时间和高灵敏度;- LabVIEW软件:利用LabVIEW软件进行系统的设计和开发,实现数据采集、处理和显示功能;-远程通信技术:使用网络通信技术,实现远程监控和控制功能;-数据存储和分析:需要采用数据库存储技术,对采集的温度数据进行存储和分析。
4.系统设计4.1系统硬件设计传感器选择:选择一款高精度、稳定的温度传感器,例如PT1000,它具有高精度和稳定的特性,可以满足系统的测温要求。
数据采集和处理:使用DAQ卡进行数据采集和预处理,实现对温度数据的快速采集和处理。
远程监控功能:通过网络模块,实现系统远程监控和控制功能,便于用户随时随地监控温度系统的工作状态。
4.2系统软件设计数据采集和处理:使用LabVIEW软件进行数据采集和处理,通过编程实现对温度数据的实时采集和处理。
数据存储和分析:利用LabVIEW和数据库技术进行温度数据的存储和分析,实现对历史温度数据的查询和分析功能。
远程通信功能:通过LabVIEW和网络通信技术,实现对温度系统的远程监控和控制功能,方便用户进行远程操作。
(完整word版)传感器课程设计(基于labview的pt100温度测量系统)

目录第一章方案设计与论证 (2)第一节传感器的选择 (2)第二节方案论证 (3)第三节系统的工作原理 (3)第四节系统框图 (4)第二章硬件设计 (4)第一节 PT100传感器特性和测温原理 (5)第二节信号调理电路 (6)第三节恒流源电路的设计 (6)第四节 TL431简介 (8)第三章软件设计 (9)第一节软件的流程图 (9)第二节部分设计模块 (10)总结 (11)参考文献 (11)第一章方案设计与论证第一节传感器的选择温度传感器从使用的角度大致可分为接触式和非接触式两大类,前者是让温度传感器直接与待测物体接触,而后者是使温度传感器与待测物体离开一定的距离,检测从待测物体放射出的红外线,达到测温的目的.在接触式和非接触式两大类温度传感器中,相比运用多的是接触式传感器,非接触式传感器一般在比较特殊的场合才使用,目前得到广泛使用的接触式温度传感器主要有热电式传感器,其中将温度变化转换为电阻变化的称为热电阻传感器,将温度变化转换为热电势变化的称为热电偶传感器。
热电阻传感器可分为金属热电阻式和半导体热电阻式两大类,前者简称热电阻,后者简称热敏电阻。
常用的热电阻材料有铂、铜、镍、铁等,它具有高温度系数、高电阻率、化学、物理性能稳定、良好的线性输出特性等,常用的热电阻如PT100、PT1000等.近年来各半导体厂商陆续开发了数字式的温度传感器,如DALLAS公司DS18B20,MAXIM公司的MAX6576、MAX6577,ADI公司的AD7416等,这些芯片的显著优点是与单片机的接口简单,如DS18B20该温度传感器为单总线技术,MAXIM公司的2种温度传感器一个为频率输出,一个为周期输出,其本质均为数字输出,而ADI公司的AD7416的数字接口则为近年也比较流行的I2C总线,这些本身都带数字接口的温度传感器芯片给用户带来了极大的方便,但这类器件的最大缺点是测温的范围太窄,一般只有-55~+125℃,而且温度的测量精度都不高,好的才±0.5℃,一般有±2℃左右,因此在高精度的场合不太满足用户的需要.热电偶是目前接触式测温中应用也十分广泛的热电式传感器,它具有结构简单、制造方便、测温范围宽、热惯性小、准确度高、输出信号便于远传等优点。
基于虚拟仪器的温度测量系统设计

基于虚拟仪器的温度测量系统设计本科毕业设计(论文)The Design of Temperature Measurement System Based onVirtual Instrument Technology学院(系):机电系专业:机械设计制造及其自动化学生姓名:学号:指导教师(职称):评阅教师:完成日期:- 1 -机械设计制造及其自动化专业[摘要]:论文首先简单介绍虚拟温度测量系统研究的背景、目的及意义,给出了虚拟温度测量系统总体方案的设计,然后对数据采集模块和LABVIEW的软件模块进行了设计。
基于LabVIEW为软件平台,通过热电偶冷端补偿的方法进行温度测量。
有效地运用了LabVIEW虚拟仪器技术,将诸多重要步骤都在配备硬件的普通PC电脑上完成,与传统的温度测量仪表相比,该系统具有结构简单、成本低、构建方便、工作可靠等特点.具有较高应用价值,是虚拟仪器技术应用于温度测量领域的一个典型范例。
[关键词]:温度测量;LabVIEW虚拟仪器;热电偶;冷端补偿The Design of Temperature Measurement System Based onVirtual Instrument TechnologyDesign and manufacture of machinery and automation Major MA Wen-kuiAbstract: The virtual temperature measurement system introduced in this paper can achieve the measurement, the collection, data processing, recording and display of multi-channel temperature. It uses LabVIEW as software platform ,by the way of Thermocouple cold joint compensating, to complete temperature measurement. The LabVIEW virtual instrument technology is efficiently used to complete many important processes in common PC computer which is integrated of hardwares, Compared with the traditional temperature measurement instrument,this system has the advantages of simple structure,low cost ,easy operation and high stability.Key words:Temperature Measurement ;LabVIEW Virtual instrument ;Thermocouple ;Cold Joint Compensating- 2 - 目录目录 (3)1 绪论 (4)1.1 虚拟温度测量系统研究的背景、目的及意义 (4)1.1.1 研究背景 (4)1.1.2 研究的目的及意义 (4)1.2 论文的设计任务及拟完成的主要工作 (5)1.2.1 设计任务 (5)1.2.2 论文完成的主要工作 (5)2 虚拟温度测量系统总体方案的设计 (5)2.1虚拟仪器技术与LabVIEW简介 (5)2.2 总体方案的设计 (6)3 硬件系统设计 (6)3.1 温度传感器及调理电路 (6)3.1.1 传感器选型 (6)3.1.2 热电偶工作原理 (8)3.1.3 温度信号隔离器 (12)3.1.4 MC1 403低压基准芯片 (13)3.2 热电偶的冷端处理与补偿 (13)4 LABVIEW软件模块的设计 (15)4.1 温度信号处理的设计 (15)4.1.1 前面板设计 (15)4.1.2 框图程序设计 (16)5 系统调试及结果分析 (22)5.1 系统调试 (22)结论及尚存在的问题 (23)致谢 (24)参考文献 (25)- 3 -1 绪论1.1 虚拟温度测量系统研究的背景、目的及意义1.1.1 研究背景虚拟仪器的技术基础是计算机技术,核心是计算机软件技术。
基于LabVIEW的实时温度采集系统设计

基于LabVIEW的实时温度采集系统设计1. 概述实时温度采集系统是一种用于实时监测和记录环境温度变化的设备,可以广泛应用于工业自动化、实验室监测等领域。
本文将介绍一种基于LabVIEW的实时温度采集系统设计方案。
2. 硬件设计2.1 传感器选择在实时温度采集系统中,传感器的选择十分重要。
常用的温度传感器有热电偶和热敏电阻。
在本系统中,我们选择了DS18B20温度传感器,这是一种数字温度传感器,具有精确度高、精度稳定等特点,适合于实时温度采集系统的应用。
2.2 数据采集模块数据采集模块负责将传感器采集到的模拟信号转换为数字信号,并通过接口与上位机进行通信。
在本系统中,我们选择了Arduino Uno 作为数据采集模块,它不仅具有良好的性能和稳定性,而且可以通过串口通信与LabVIEW进行数据交互。
2.3 信号调理电路温度传感器输出的模拟信号需要经过信号调理电路进行放大和滤波处理,以提高系统的稳定性和准确性。
常用的信号调理电路包括放大电路、滤波电路等。
2.4 数据通信模块数据通信模块负责将采集到的温度数据通过网络或串口等方式实时传输给上位机。
在本系统中,我们选择了以太网模块ENC28J60与LabVIEW进行数据通信。
3. 软件设计3.1 LabVIEW界面设计LabVIEW是一种图形化编程环境,可以通过拖拽元件来组装控制面板和数据处理模块。
在本系统中,我们通过LabVIEW来实现人机交互、数据实时显示和数据存储等功能。
3.2 数据处理及算法设计在实时温度采集系统中,数据处理和算法设计是十分重要的部分。
根据采集到的温度数据,我们可以进行实时的数据处理、异常检测和报警等操作。
通过结合LabVIEW的图形化编程特点,我们可以方便地设计和调试各种数据处理算法。
4. 系统实施与测试根据以上的硬件和软件设计方案,我们可以开始进行系统的实施和测试工作。
首先,按照硬件设计要求进行电路的搭建和连接,然后进行LabVIEW程序的开发和调试。
基于LabVIEW的温度监控系统设计

1引 言 随 着 周 内施 T 技 术 和 铣 刨 机 行 业 的迅 速 发 ,我 们 需 要
S= u △t / ( Z o) :2 I / ( Z九 )
式中: u . T作 速 度 , 最 高 T 作速 度 3 0 m / ai r n : u 5 ~l 6 m/ s : R 一
参数 , :u , / u 。
O . 3 m、 0 . 4 m; Z . 转 了. 每排 ) J 具个 数 , 3个 : . 运 动 学 进行人量铣刨过程分析 、 铣刨功率、 作 业 阻 力 计算 及 作 业 参 数 转 了 半 。 匹 方 面 的试 验 , 这 就 离 小 开 相 的 铣 刨 试验 系统 , 即 铣 刨 试 验 。 通 过 训 研 发 现 日前 困 内矬 的 关 于 铣 刨 转 了 的试 验 俞 , 转 了血 为 6 0 0 am, r 转 了 转速 分 别 为 l 6 m/ s 、 5 m/ s 时, 则
显示 、 存储等 功能 。L a b VI E W 通过 VI S A 串口驱动程序和 单 片机进行通讯,采集温度数据。上位 需求 , 如开始、 暂停 、 上下 限设置 等 。同时本系统还具有 良好的人机界面,可 以通过温度计和
图 2 串 口电路
关键词 : L a b V I E W
温度采集 串口 单片机
文献标识码 : A
D S 1 8 B 2 0
文章编号: 1 0 0 7 . 3 9 7 3 ( 2 0 1 3 ) 0 0 9 . 1 3 4 . 0 2
中图分类号 : T P 2 7 7
1 引 言
2 . 2串 口通 讯模 块
环境温度监测在工农业生产 、 科研 、 工作和 生活 中占有重
基于LabVIEW的四通道温度数据采集系统的设计概要

摘要虚拟仪器是将仪器技术、计算机技术、总线技术和软件技术紧密地融合在一起,利用计算机强大的数字处理能力实现仪器的大部分功能,打破了传统仪器的框架,形成的一种新的仪器模式。
本设计是基于LabVIEW 2010开发平台而简单模拟设计的一个四通道数据采集系统,其中下位机是采用单片机模拟产生实时温度数据,上位机系统则具有数据同时采集、采集数据实时显示、存储与管理、报警系统、数据记录查看等功能,实现了四通道温度数据采集的目的。
本文首先概述了虚拟仪器技术,LabVIEW开发平台,然后简单那介绍了数据采集的相关理论,最后具体讲解了本设计的各个模块在LabVIEW 上是如何实现的。
关键字:虚拟仪器;数据采集;LabVIEWAbstractVirtual instrument(VI) combines computer science, bus technology, software engineering with measurement instrumentation technology, making use of the computer powerful digital processing ability realize most of the functions of the instrument, breaking the traditional instrument, forming the framework of a new instrument model.This design is based on LabVIEW 2010 development platform and simple simulation design of a four channel data acquisition system, including lower machine is produced by single chip microcomputer simulation real-time temperature data, PC system has data collection, data collection and real-time display, storage and management, alarm system, data record check, and other functions, realize the four channel temperature data collection purpose.This paper first summarizes the virtual instrument technology, LabVIEW development platform, and then simple that introduces the data acquisition of relevant theory, and finally to explain in detail the design of each module in LabVIEW on how it is done.Key words: Virtual Instrument; Data acquisition;LabVIEW目录摘要....................................................................................................................... - 1 -Abstract ..................................................................................................................... - 2 -目录................................................................................................................... - 3 -第一章绪论........................................................................................................... - 5 -1.1 引言......................................................................................................... - 5 -1.2 数据采集的意义和任务......................................................................... - 5 -1.3 虚拟仪器在数据采集中的应用价值..................................................... - 5 -1.4 本设计所做的工作................................................................................. - 6 -第二章设计原理................................................................................................... - 6 -2.1 数据产生................................................................................................. - 6 -2.2 串口接收................................................................................................. - 7 -2.3 分通道显示............................................................................................. - 8 -2.3.1 数据分离..................................................................................... - 8 -2.3.2 门限设置..................................................................................... - 8 -2.3.3 波形显示..................................................................................... - 9 -2.4 华氏转换................................................................................................. - 9 -2.5 报警系统............................................................................................... - 10 -2.6 数据文件存储....................................................................................... - 10 -2.6.1 建立头文件............................................................................... - 10 -2.6.2 数据TXT存储........................................................................... - 11 -2.7 记录数据读取....................................................................................... - 11 -2.8 面板设计............................................................................................... - 12 -第三章程序的调试............................................................................................. - 12 -3.1 调试结果............................................................................................... - 13 -3.1.1 波形显示................................................................................... - 13 -3.1.2 缓冲区字符串........................................................................... - 13 -3.1.3 数据存储文件........................................................................... - 13 -3.1.4 报警........................................................................................... - 14 -3.1.5 华氏转换................................................................................... - 14 -3.1.6 波形回显................................................................................... - 14 -3.2 调试问题与解决方案........................................................................... - 15 -3.2.1 字符串缓冲区........................................................................... - 15 -3.2.2文件存储................................................................................... - 15 -3.2.3 华氏转换................................................................................... - 15 -3.2.4 波形回显................................................................................... - 16 -3.3 调试心得和建议................................................................................... - 16 -第四章总结......................................................................................................... - 17 -参考文献................................................................................................................. - 18 -附录(一)单片机程序代码.................................................... 错误!未定义书签。
基于LabVIEW的虚拟温度测控系统设计

温 度是 工 业 生 产 和 科 学 研究 中一 个 需 要 测量
和控 制 的重 要 物 理量 。现 代 温 度监 测 系 统 除 了具 有 基 本 的显 示 实 时 温度 功 能 外 ,还 需 要 对 温 度数
储 和交 换 测试 数 据 ,价 格低 且 技 术 更新 快 。虚 拟 仪 器 技 术 已经 广泛 应 用 于 分 布式 测 控 系统 、远 程 设 备诊 断 以及 网络 虚拟 实验 室建设 等诸 多领 域[ 4 1 。
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LabVIEW技术大作业
题目:基于LabVIEW的温度测量及数据采集系统设计学院(系):信息与通信工程学院
班级:通信133
学号:xxxxxxxxx
姓名:xxxxxx
一、设计背景
LABVIEW最初就是为测试测量而设计的,因而测试测量也就是现在LABVIEW最广泛的应用领域。
经过多年的发展,LABVIEW在测试测量领域获得了广泛的承认。
至今,大多数主流的测试仪器、数据采集设备都拥有专门的LabVIEW驱动程序,使用LabVIEW可以非常便捷的控制这些硬件设备。
同时,用户也可以十分方便地找到各种适用于测试测量领域的LabVIEW工具包。
这些工具包几乎覆盖了用户所需的所有功能,用户在这些工具包的基础上再开发程序就容易多了。
有时甚至于只需简单地调用几个工具包中的函数,就可以组成一个完整的测试测量应用程序。
二、系统方案
本设计的程序框图和前面板图分别是图1.1和图1.2,“温度测量及数据采集系统.vi”是一个测量温度并将测试数据输出到文件的VI。
此VI中的温度是用一个20至40的随机整数来代替的,测试及采集100个温度值,每隔0.25秒测一次,共测定25秒。
在数据采集过程中,VI将在前面板的波形图上实时地显示测量结果。
采集过程结束后,波形图上显示出温度数据曲线,数组中显示每次的温度测量数据,并在显示控件中显示测试中温度的最大值、最小值和平均值,同时把测量的温度值以文件的形式存盘。
图1.1温度测量及数据采集程序框图
1.2温度测量及数据采集前面板图
二、系统各模块介绍
2.1循环模块
For循环用于将某段程序循环执行指定的次数,
是总数接线端,指定For循环内部代码执行的次数。
如将0或负数连接至总数接线端,For循环不执行。
是计数接线端,表示完成的循环次数。
第一次循环的计数为0。
本设计使用for循环将循环内的程序循环100次。
2.1 for循环
2.2等待模块
本设计使用等待函数来等待指定长度的毫秒数,并返回毫秒计时器的值。
连线0至毫秒计时值输入,可迫使当前线程放弃对CPU的控制。
2.2 等待时间函数结构
程序设置等待时间为250ms,因为设计中测试及采集100个温度值,每隔0.25秒测一次,共测定25秒。
2.3温度测量及记录模块
由于计划本设计的输出到文件的格式为如下:
点数时间(s)温度值(°c)
1 0.000000 23.000000
2 0.250000 30.000000
3 0.500000 26.000000
这部分写入的是除了题头的部分,用格式化写入字符串(函数)使数据格式化为文本,并使文本写入文件。
写入的内容分为三个部分,第一部分是“点数”的数据,是将for
循环的计数接线端和“加一”函数相连,输出长整形数据到“输入1”。
第二部分是“时间”的数据,是将for循环的计数接线端和双精度常数0.25用乘法函数输出双精度数据到“输入3”第二部分是“温度值”的数据,温度是用一个20至40的随机整数来代替的,随机数(0-1)和双精度常数20用乘法函数相乘的输出值和双精度常数20用加法函数相加,将输出值用最近数取整函数向最近的整数取整,将取整后的值输出双精度数据到“输入5”。
输入2、输入4、输入6为制表符常量。
2.3 温度测量及记录模块程序框图
2.4格式化写入字符串函数结构
2.4储存文件模块
一个典型的文件I/O操作包括3个步骤:①创建或打开一个文件;②做读取或写入操作;③关闭文件。
本设计使用了打开/创建/替换文件(函数),写入文本文件(函数) ,关闭文件(函数)和简易错误处理器VI 来构成储存文件的模块。
2.5储存文件模块程序框图
2.4.1打开/创建/替换文件(函数)
2.6打开/创建/替换文件函数结构
权限指定访问
式。
默认值为read/write。
错误输入(无错误)表明节点运行前发生的
错误。
该输入将提供标准错误输入功能。
在本设计中,运行程序后,提示“选择或输入一个需打开的文件路径”,可以创建或选择一个txt文件,用来记录测量数据。
2.4.2写入文本文件(函数)
2.7写入文本文件函数结构
此函数使字符串或字符串数组按行写入文件。
其中文本是函数写入文件的数据。
文本可以是字符串和字符串数组。
本设计中的第一个循环外的写入文本文件函数和连接字符串相连实现字符串写入文件的功能,在连接字符串中将字符串“点数时间(s)温度值(°c)”和行结束常量连接。
循环内的写入文本文件函数将在之前的文本文件中继续写入字符串,由温度测量及记录模块的“格式化写入字符串”的输出提供数据。
2.4.3关闭文件(函数)
本设计使用关闭文件函数来关闭引用句柄指定的打开文件,并返回至引用句柄相关文件的路径。
2.8关闭文件函数结构
2.4.4简易错误处理器VI
当本设计关闭文件时发生错误,显示有错误发生。
如发生一个错误,该VI返回错误描述,或选择性地打开一个对话框。
2.9简易错误处理器结构
2.5显示模块
2.10显示模块程序框图
2.11显示模块前面板图
本设计的显示模块由五个部分构成,分别是前面板的波形图显示的实时数据、数组显示的数据和三个数值显示控件显示的最大最小值及均值。
在数据框图中将温度测量及记录模块的温度值输出到实时数据的波形图控件和记录数据的数组中,就可以在前面板
上观察到测试的温度值,将其温度值经过“均值VI”输出平均值到平均值的显示控件中,经过“数组最大值与最小值”函数分别输出最大值和最小值到相应显示控件中,连接时隧道模式选择索引。
三、系统性能:
在计算机广泛应用的今天,数据采集的重要性是十分显著的。
它是计算机与外部物理世界连接的桥梁。
温度测量及数据采集系统在很多行业都被需要,而且可以配合别的软件使用。
此温度测量及数据采集系统设计操作简单,数据清晰明了,用户可以快速理解和使用。
四、心得体会
经过几天的labview大作业研究和实践,我收获了很多。
结合之前课堂作业和课后实践的学习经验,我通过查阅资料和认真严谨的构想,反复实践和修改调试,设计了出一个温度测量及数据采集的系统。
通过这次设计,让我更近一步地熟悉了LabVIEW开发环境和编程方法,以及程序结构、数据类型、图形显示等方法,掌握了软件开发流程及其调试技术。
设计的每一步都是细细推敲过的,让我培养了严谨仔细的学习态度,反复改良此系统的功能和面板图,使我懂得了精益求精的道理。
以后会更深入的学习labview,让它更多的应用在我们其他方面的学习和研究中。
参考文献:
[1]周鹏,许钢,马晓瑜,汪石农,张明艳. LabVIEW信号处理. 北京: 电子工业出版社, 2013, 第1版, 51-55.
[2]杨乐平,李海涛,肖相生等. LabVIEW程序设计与应用.北京: 电子工业出版社, 2001, 第1版, 66-83
[3]戴鹏飞,王胜开,王格芬,马欣等. 测试工程与LabVIEW应用.北京: 电子工业出版社, 2006, 第1版, 186-210
附录一:
温度测量及数据采集前面板图
附录二:
温度测量及数据采集程序框图
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