基于LabVIEW的温度监测仪的设计
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。
基于Labview仿真的温度监控系统设计
监控功能实现
基于真的温度监控系统具有以下监控功能：
1、实时监测：系统可以实时采集环境温度，并将其显示在界面上，便于用 户随时掌握温度情况。
2、历史记录：系统可以将采集到的温度数据记录下来，形成历史记录，方 便用户查询和分析。
3、报警功能：当环境温度超过预设范围时，系统会自动发出报警信号，提 醒用户及时处理。
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在软件部分，利用Labview的图形化编程语言和丰富的功能模块，可以方便 地实现系统的人机交互、数据采集和处理等功能。首先，通过Labview的数据采 集工具包，可以方便地实现数据采集卡的驱动和数据读取。其次，利用Labview 的网络传输模块，可以将采集到的数据传输到远程控制台进行展示。此外，系统 还集成了报警功能，当温度超过预设范围时，系统将自动发出报警信号，提醒用 户及时处理。
4、控制输出：系统可以通过控制输出端口，对加热装置、制冷装置等设备 进行控制，以实现自动化调节温度。
数据传输与展示
在基于Labview仿真的温度监控系统中，数据传输与展示是重要的一环。利 用Labview的网络传输模块，可以将采集到的温度数据传输到远程控制台进行展 示。同时，也可以将数据存储到本地数据库中，以便于后续的数据分析和处理。
2、灵活性强：基于Labview仿真技术，可以方便地对系统进行扩展和优化， 满足不同的应用需求。
3、可视化程度高：利用Labview的图形化编程语言和丰富的功能模块，可以 方便地实现系统的人机交互界面，提高用户体验。
4、自动化程度高：通过控制输出端口，可以实现自动化调节温度，降低人 工干预的程度。
基于Labview仿真的温度监控系统主要包括硬件和软件两个部分。硬件部分 包括温度传感器、数据采集卡和计算机等，软件部分则基于Labview平台进行开 发。在硬件部分，选择合适的温度传感器和数据采集卡是关键。本系统采用高精 度数字温度传感器，能够实时监测环境温度，并将其转化为数字信号输出。数据 采集卡则将传感器输出的数字信号采集到计算机中进行处理。
基于LabVIEW的多点温度监测系统的设计
广 傻 号 调 理 卜 ＿ — — — ｛ 敷 卡 ｈ 圆
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个点 的温 度 。
图 １ 虚 拟仪 器 系统 的 基 本 架 构
１ ． ２ 系统软硬件组成。虚拟仪器硬件 主要是 由传感器 、 信号调理 部件 、 计算机等组成。 其 中信 号 调 理 部 件 包括 Ｖ Ｘ Ｉ 仪器模块 、 Ｇ Ｐ Ｉ Ｂ 仪器模块 、 Ｐ Ｘ Ｉ 仪器模块 、 数据采集卡或 Ｖ Ｘ Ｉ 总线 系统等。 Ｌ Ａ Ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ 软件是 常用 的虚拟仪器系统编程软件 ，同传 统的 编程 语言相 比 ， 其提供 了强大 的设 备驱动程序 ， 可 以节省大 量的 程序开发时间。工程技术人员 可以方便 的利用 Ｌ Ａ Ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ 程序驱 动各种 Ｉ ／ Ｏ接 口， 将信号采集后供计算机处理。其能支持 Ｇ Ｐ Ｉ Ｂ总
图 ４ 大 型轧 机 主 传 动 结 构 图 １ 一 轴 承座 ； ２ － 主 电机 ； ３ － 联轴器一 ； ４ 一 减速机 ； ５ － 联 轴 器二 ；
６ 一 齿轮箱座 ； ７ － 联 轴 器组 ； ８ － 轧机组 ； ９ 一 集 中 润滑 液 压 站
度传 感器采集 的温度信号 ，进行调理后转换 成可 处理 的数 字信 ４ 结论 号， 通过测试 程序加 以显示并能进行报警 、 数据储存等处理。 多点温度监测 系统能够 实现 实时多点温度状态监测 、 数据处 硬件 系统的组成结构 如图 ２所示。本系统采用接触法进行温 理 、 状态报警等 功能 ， 为操作人员 与管理人员及 时提供运行信 息 度测量 ， 采用电阻式温度传感器构建多点温度测试系统。 和预警信 息 ， 为设备 的正 常运 行提供可靠 的监 测平 台 ， 提 高设 备 运转的可靠度 和设备利用率 。
基于LabVIEW的自动温度监控系统的设计
基于LabVIEW的自动温度监控系统的设计作者：何乾伟，王小魏，黄致尧来源：《科技视界》 2015年第27期何乾伟王小魏黄致尧（西南石油大学石油与天然气工程学院，四川成都610500）【摘要】传统的温度监控器功能完全依赖硬件实现，有精度低、速度慢、价格昂贵等缺点，根据温度监控的需要，结合虚拟仪器的特点，基于LabVIEW的开发平台设计了一种自动温度监控系统。
该系统主要完成了前面板和程序框图的设计，具有使用灵活、效率高、自动化程度高、操作简单、可实现用户自定义其功能等优点。
【关键词】温度监控系统；LabVIEW；程序；设计０引言借助于仪器仪表技术和计算机技术的飞速发展，虚拟仪器随之诞生，20世纪80年代，美国国家仪器公司首先提出虚拟仪器的概念，和传统仪器相比，虚拟仪器具有使用灵活、效率高、自动化程度高、操作简单、可实现用户自定义其功能等优点。
虚拟仪器已成为未来仪器发展的一种趋势，但这也对现有虚拟仪器技术提出了更高的要求。
本文重点介绍了一种基于LabVIEW而设计的数字化自动温度监控系统，在很大程度上解决了传统温度检测仪器的诸多弊端。
该仪器可以由用户自由地组合计算机平台、硬件、软件、以及各种实现应用所需要的附件，这种灵活性可由供应商定义，功能固定、独立的传统仪器无法与之相比。
１自动温度监控系统的设计指标该自动温度监控系统基于LebView而设计，在实现传统温度监控器所实现的功能的基础上，结合虚拟仪器的特点进而增加了一些传统仪器不具备的新功能，该设计实现的主要功能如下：1）实时监测温度数值；2）自动分析已检测温度，显示最大温度、最小温度和平均温度；3）设定温度的监控范围，出现异常时报警提示；4）华氏温度与摄氏温度之间互相转换；5）用户可以控制监测过程。
２自动温度监控系统的设计２.1前面板的设计前面板的设计主要包括显示部分和控制部分，具体设计步骤如下，图1为前面板的设计图。
2.1.1显示部分显示部分主要包括一个波形图表和多个字符串显示控件，波形图表用于显示当前温度值和规定的报警温度温度上下线，字符串显示控件分别用于显示设定的温度上下线、当前温度值、最大温度、最小温度和平均温度，以便于更加直观的观察各项温度的精确值。
基于labview的虚拟温度测量仪设计
基于labview的虚拟温度测量仪设计4.1虚拟温度测量仪设计4.1.1设计原理实际的温度测量仪有多种测量温度的方法，如红外温度传感器，红外摄像头等。
本设计采用最常用的温度传感器——AD590集成温度传感器。
AD590在一定温度范围内，可将温度数据线性转变为电流信号，其转换公式：I=k temp注：I为电流，temp为温度，k为系数。
AD590将温度数据转换为电流信号，电流信号通过模数转换为计算机可以识别的数字信号，再有设计的虚拟温度控制器显示电流数据，计算出温度数据并显示出来。
4.1.2设计步骤1．前面板的设计（1）放置电源开关。
执行Classic Controls>>Classic Boolean>>Labeled Oblong Button控件，放与前面板设计窗口中合适的位置。
（2）放置电源指示灯。
执行Classic Controls>>Classic Boolean>>Square Light 控件，放与前面板设计窗口中合适的位置.（3）放置模式转换开关。
执行Classic Controls>>Classic Boolean>>Vertical Switch控件，放与前面板设计窗口中合适的位置.（4）放置电流表。
执行Classic controls>>Classin Numberic>>Meter控件，放与前面板设计窗口中合适的位置.并在控件上单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择Change to Indicator命令，转换为输出显示型控件。
因为电流数据范围为273.15~~373.15K，故在弹出的属性窗口的数据范围属性中设置“默认值”为：273.15,去掉“使用默认值”前的标记，设置“最小值”为：200.00，“最大值“为：400.00，“精度”为：0.01，并设置合适的：标尺样式。
（5）放置温度计。
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的多点报警温度监测系统设计
０ 引言
温 度 是 工 业 生 产 中 的 重 要 监 测 参 数 ，对 保 证 产品加工质量和安全生产具有至关重要的作用 。
１ 系统 架构和功 能
基 于 Ｌａ ｂ ＶＩ Ｅ Ｗ 的 多 点 报 警 温 度 监 测 系 统 架 构如 图ｌ 所 示 。 该 构 架 由温 度 监 测 装 置 和 基 于 Ｌ ａ ｂ ＶＩ Ｅ Ｗ 的上 位 机 程 序 两 部分 组 成 ，温 度监 测装 置和 上位 机程 序通 过 串 口进行通 信 。
方便 的优 点 ，但 缺少 灵活 性 。如 难 以在监 测 装置 端
实 现 报警 、不 能通 过上 位机 控 制监 测装 置设 置报 警 温 度 等，而报警 是温度监 测系统 极其重要 的功能 。 针对 以上 问题 ，本文提 出了一种基 于Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ 的 多点报警 温 度监 测系统 。该 系统能 在上 位机 设 置
吴卓葵，许胜棋
ＷＵ Ｚｈ ｕ ｏ ． ｋ ｕ ｉ ，ＸＵ Ｓｈ ｅ ｎ ｇ － ｑ ｊ
（ 仲恺农业 工程 学院 自动化学 院，广 州 ５ １ ０ ２ ２ ５ ） 摘 要 ：为 了实现温度的远 程监测和多 点报警 ，提 出了一种基于 Ｌ ａ ｂ Ｖ ｌ Ｅ Ｗ的多 点报警温度 监测 系统。 该系统由 以Ａ Ｔ ８ ９ ０ ５ １ 为核心 的温度监测 装置和基于 Ｌ ａ ｂ Ｖ ｌ Ｅ Ｗ的上位机程序 组成 ，它们之 间通 过 串 口进 行通信 实现 远程 监测。系 统的主要特 点是 能自动在 温度监测装 置和上位 机程序 同步 温 度测量值 和报警温 度 ，当温 度超过 设定 的报 警温度 时 ，能同时在温度 监测装置 和上位机 程 序报警，具有实时多点报警和控制灵活的优点。理论分析和实验结果表明，设计的系统能实 现温 度监测和 报警功 能 ，与 基于数据 采集卡 的温度 监测 系统相 比 ，报警 成功率提 高１ ９ ％ ，且 具有 更好的扩展性。 关键词 ： 温度监测 ； 温度 报警 ；Ｌ ａ ｂ Ｖ ｌ Ｅ Ｗ；串口通信
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摘要
近年来，美国NI公司的LabVIEW已经面向成熟和商业化，使用者在配有专用或通用插卡式硬件和软件开发平台的个人计算机上，可按自己的需求，设计和组建各种测试分析仪器和测控系统。
由于LabVIEW提供的是一种适应工程技术人员思维习惯的图形化编程语言，图形界面丰富，内含大量分析处理子程序，使用十分方便，个人仪器发展到了使用者也能设计、开发的新阶段。
针对传统测温系统存在的若干问题，基于虚拟仪器技术，利用LabVIEW 软件设计开发了温度测量系统。
将传感器测量到的数据通过数据采集卡采集到计算机，再利用虚拟仪器开发软件LabVIEW进行编程，向用户提供操作界面和显示界面，实现了温度的数据采集、传送、分析和显示，并向用户提供历史查询功能。
结果表明，系统结构简单、界面良好、易于操作，测量准确、稳定可靠、温度控制精度优于±0.3℃，可以满足各个行业测试的需要。
关键词： LABVIEW，DAQ助手，温度监测，数据采集
Abstract
In recent years，NI LabVIEW companies have mature and commercially oriented，the user with a dedicated or general-purpose plug-in hardware and software development platform for personal computers，according to their needs，design and build of various test instrumentation and control system. LabVIEW provides the engineering and technical personnel is a habit of thinking to adapt the graphical programming language，a rich graphical interface，containing a large number of processing routines，easy to use，users of personal equipment can be developed to design a new stage of development.
In view of traditional temperature measurement existence certain questions，using of LabVIEW software，the temperature measuring system based on virtual instrument technique is designed. It can realize the data acquisition of temperature as well as data transmission，analysis and display，with the development software of virtual instruments LabVIEW，sensors，data acquisitions and so on，in addition to provide users with historic data inquire. Experimental results show that the system is simple，good interface，easy operation，measurement accuracy，stable，temperature control accuracy is better than ± 0.3 ℃ to meet the needs of various industries test.
Keywords: LABVIEW， DAQ Assistant，Temperature Monitoring， Data Acquisition
目录
摘要 (I)
ABSTRACT................................................................................................................................................. I I 第1章绪论.. (1)
1.1引言 (1)
1.2L AB VIEW8.5简介 (1)
1.3虚拟仪器简介 (2)
1.4NI-USB-6008数据采集卡简介 (3)
第2章温度监测的系统设计 (5)
2.1总体设计思路 (5)
2.1.1 设计方案 (5)
2.1.2温度监测仪总体设计结构 (5)
2.1.3 虚拟数据采集系统的构成 (5)
2.2温度数据采集设备与指标 (6)
2.2.1数据采集设备 (6)
2.2.1数据采集主要指标 (6)
第3章系统的具体实现 (8)
3.1创建新VI (8)
3.2创建DAQ助手 (8)
3.3模拟通道程序框图 (12)
3.4温度监测界面的前面板 (14)
第4章测试运行 (16)
4.1数据采集的运行 (16)
4.1.1温度监测运行通道无报警 (16)
4.1.2温度监测运行通道1报警 (16)
4.1.3温度监测运行通道2报警 (17)
结论 (19)
附录A NI-USB-6008详细参数 (21)
附录B DAQ助手连线图报表 (22)
致谢 (24)
第1章绪论
1.1引言
现代计算机技术和信息技术的迅猛发展，犹如滚滚长江东流水，冲击着国民经济的各个领域，也引起了测量仪器和测试技术的巨大变革。
人们曾为测量仪器从模拟化、数字化到智能化的进步而欣喜，也为自动测试技术的日新月异的发展所鼓舞，当今虚拟仪器技术的出现又使得测量仪器进步入了高科技的殿堂。
与传统的仪器不同，虚拟仪器（virtual instrument）是基于计算机和标准总线技术的模块化系统，通常它是由控制模块、仪器模块和软件组成，在虚拟仪器中软件是至关重要的，仪器的功能都要通过它来实现，因此软件是虚拟仪器的核心，“软件就是仪器”，从本质上反映了虚拟仪器的特征。
由于是工程技术人员自己编制，调用软件来开发仪器功能，软件成了仪器的关键。
人们称其为虚拟仪器，称这种主要由使用者自己设计，制造仪器的技术为虚拟仪器技术（Virtual Instrumentation Technology）。
使用虚拟仪器技术，开发周期短、仪器成本低、界面友好、使用方便、可靠性高、可赋于检测仪初步智能，能共享PC机丰富的软硬件资源。
本文从理论上简单介绍了虚拟仪器设计技术，并用软件实现了简单的虚拟仪器在温度监测上面的应用。
1.2 LabVIEW 8.5简介
LabVIEW (Laboratory Virtual instrument Engineering)是由美国国家仪器公司（NI）推出的一种基于G语言（图形化编程语言）的虚拟仪器软件开发平台。
它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件，主要用于开发数据监测、数据测量采集系统、工业自动控制系统和数据分析系统。
LabVIEW应用程序包括前面板（Front Panel）、框图（Block Diagram）以及图标 (Icon/Connector)三部分。
前面板就是一个窗口，是图形用户界面，也就是VI的虚拟仪器面板，用户通过它与程序交互。
当VI 运行时，必须打开前面板，以便向执行程序输入数据。
前面板主要有控件（Control）和指示器（Indicator）组成。
控件模拟典型的输。