实验一温度数据采集系统

实验一温度数据采集系统

一、实验目的

1、掌握计算机数据采集系统的构成与一般设计方法；

2、掌握温度数据采集系统的原理与软硬件设计方法；

3、了解数据串行通讯协议RS232/485的基本规则和应用，熟悉研华公司

ADAM4520串行协议转换模块和ADAM4019温度数据采集模块的使用方法。

二、实验内容

1、实验方案的设计；

2、数据采集程序设计与开发；

3、系统调试与运行。

三、实验设备

1、微型计算机一台

2、ADAM4019温度数据采集模块一个

3、ADAM4520串行协议转换模块一个

4、K型热电偶一个

5、电加热水杯一个

6、Visual Basic 6.0软件一套

7、工业温度计一个

8、ADAM-4000 Utility应用程序一套

四、实验要求

1、完成实验的硬件构成、软件程序的开发

2、完成温度数据采集系统的调试和温度采集测试；

3、要求熟悉热电偶冷端补偿的处理。

五、实验原理与方法步骤

1、实验原理

温度数据采集系统的构成原理图，如图1—1所示。

图1—1 温度数据采集实验的工作原理图K型热电偶作为温度信号采集的传感器装置，其得到的电压模拟量经过ADAM4019模块转换成符合RS485协议标准的数字信号。为了便于计算机处理，通过ADAM4520将RS485协议数字信号转换成RS232协议的数字信号，然后通

过计算机的COM1串口将温度数字信号送入计算机中。可利用VB设计的温度数据采集程序实现对温度信号的采集读取和显示等处理，从而实现对温度量的数据采集。为了补偿由于热电偶元件性能变化带来的测试误差，根据工业温度计得到的标准/真实温度值，可利用软件冷端温度补偿技术，对采集到的热电偶温度信号进行误差补偿，提高温度采集的精度。

软件冷端温度补偿技术的原理思想：

误差的绝对值＝|采集到的测量值－真实温度值|；

if 实际测量值－真实温度值>0;

then 温度量＝实际测量值－误差的绝对值；

else if 实际测量值－真实温度值<0;

then 温度量＝实际测量值+误差的绝对值；

else温度量＝实际测量值;

end

2、ADAM4019指令的学习（见附件材料）

3、VB知识的准备和参考程序设计

在此实验中，可能会涉及VB软件中MSComm控件的使用，请同学们自学MSComm控件的相关知识，做到熟悉其属性、方法和事件，并会用其进行程序设计。

图1—2 参考程序设计流程图

程序中可能用到的用户函数：

(1) 等待返回字符串函数：WaitRs(comm As MSComm, Rs As String, dt As

Long)

Function WaitRs(comm As MSComm, Rs As String, dt As Long) As String

Dim Buf As String

Dim TT As Long

Buf = ""

TT = GetTickCount

Do

Buf = Buf & comm.Input

Loop Until InStr(1, Buf, Rs) > 0 Or GetTickCount - TT >= dt

If InStr(1, Buf, Rs) > 0 Then

WaitRs = Buf

Else

WaitRs = ""

End If

End Function

(2) 延迟函数

Sub timedelay(t As Long)

Dim TT As Long

TT = GetTickCount()

Do

DoEvents

Loop Until GetTickCount() - TT >= t

End Sub

(3) 用户函数中的API函数声明：

Public Declare Function GetTickCount Lib "kernel32" () As Long

4、实验步骤

(1) 正确连接计算机、ADAM4019模块、ADAM4520模块、热电偶和电

源等设备，搭建温度数据采集系统的硬件系统；

(2) 用ADAM-4000 Utility检测模块连接是否正确，并对4019模块进行初

始化设定；

(3) 打开VB6.0软件进行界面设计与程序编写（自学MSComm控件）；

(4) 程序调试与运行；

(5) 进行温度采集，记录相关实验数据。

六、思考题

1、计算机温度数据采集系统的基本构成和特点有哪些？

2、在编程设计中，用到了哪些主要的ADAM4019的操作命令，这些命

令的含义和作用分别是什么？

3、数据采集系统所采用的数据读取方式是中断方式，还是查询方式？

七、实验报告

1、写出实验名称、目的及其内容；

2、记录实验所用到的仪器和设备，画出实验中数据采集系统的电路连接

示意图；

3、给出VB程序设计流程图和部分主要源代码；

4、给出并分析实验结果和数据曲线；

5、回答思考题；