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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 on Virtual 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 on Virtual Instrument Technology

Design and manufacture of machinery and automation Major MA Wen－ kui

Abstract: 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 MC1403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