基于Labview的温度控制器的设计

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基于Labview仿真的温度监控系统设计

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。
谢谢观看
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

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的室内温度控制系统设计

基于Labview的室内温度控制系统设计

化 、采 样 率 以及 缓存 大小 等 。P I D控 制 器的 输入 端 口会接 收 到 所 采 集 到 的数 据 , 通 过PI D进 行 处理 以后 , 就可 以 通过 数 据 采集 卡的 输 出通 道把 控制 输 出量 输出 。
2温 度控 制系 统的 软件设 计
本 文 设 计的 基 于 La b VI E W 的 温 度 控 制 系统 运 用 了模 块 化 的 方 法 来 编 写 的 ,所 有 的 功 能 都 是 通 过 单 独 的 一 个模 块 实 现的 , 接 着 各个 模 块 的 调 用 需要 用 到 主控 模 块 ,主要 实 现 的 功 能 包 括 了数 据 采集 、 数 据 处理 、 数 据 显 示 、数 据 记 等 等 。 软 件 系统 的 构 成如 图
路 以及 温度 补 偿电路 。 该 电路 图如 图2 所 示。温度 传感 器选 择了热 电 偶, 通 过 温 度传 感 器可 以把 温 度信 号变 为 电势 信号 , 温 度 测量 部 分 用到 了变换 器以及相 关 的仪 器, 从而 能 够完 成 测量温 的功 能 以及 转换 温 度信 号。因为测 温 的范 围比较 宽 所 以热 电偶 温 度计在 很 多的 领 域应 用普 遍 。 在 工程 领 域中可 以通 过热 电偶温 度 计进 行点 以及壁 面温 度 的测量 ,同时也可以 用来测量 动态温 度 。
的 控制 系统 。 本 文 设计 的 温 度 控制 系统 应 用到 了L a b VI E W编 程 语
言 和外 挂的 P I D工 具 包 。
传统 仪器通 常都 是 生产 厂家定 义制 造实 现的 , 所 以在功 能 以及 外 观设 计方 面都 是 固 定 的。不 同于 传统 仪器 ,虚 拟仪器 是 通 过软 件

基于LabVIEW的温度控制系统设计

基于LabVIEW的温度控制系统设计

引言随着微电子技术、计算机技术、软件技术、网络技术和现代测量技术的迅速发展,一种新型的先进仪器——虚拟仪器成为当前系统研究的热点。

虚拟仪器的出现开辟了仪器技术的新纪元,它是多门技术与计算机技术结合的产物,其基本思想逐步代替仪器完成某些功能,如数据的采集、分析、显示和存储等,最终达到取代传统电子仪器的目的。

虚拟仪器通过软件开发平台将计算机硬件资源与仪器硬件有机地融为一体,把计算机强大的数据处理能力和仪器硬件的测量、控制能力结合在一起,通过软件实现对数据的显示、存储及分析处理,并通过交互式图形界面实现系统控制和显示测量数据,并使用框图模块指定各种功能。

采用集成电路温度传感器和虚拟仪器方便地构建一个测温系统,且外围电路简单,易于实现,便于系统硬件维护、功能扩展和软件升级。

本设计利用LabVIEW作为语言开发平台,设计了一个温度控制系统,并利用计算机串口与下位机串行通讯,能实现温度的实时测量与控制。

1 绪论现代计算机技术和信息技术的迅猛发展,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。

从构成方式上讲,虚拟仪器可分为四大类:GPIB体系结构、PC-DAQ体系结构、VXI体系结构和PXI体系结构。

GPIB体系结构是通过GPIB总线将具有GPIB接口的计算机和仪器集成的测试系统。

其优点是用户可以充分利用自己的计算机和仪器资源,且组建方便灵活、操作简单,曾是国际流行的自动测试系统。

基于LabVIEW7_1的PID温控系统设计

基于LabVIEW7_1的PID温控系统设计

2.3 数据记录模块 系统的实时结果可进行记录保存和读取,以便
今后需要查询和统计分析。该模块能够对采集过程 中数据进行记录存储和读取,包括实验员、实验单 位、实验时间、实验结果和存取路径等。目前,Lab- VIEW 已经开发出了跟数据库连接存储的功能,如 Access 等。它也具有生成报表(Report)和打印报表
大小适度。因为实际各种对象对 PID 调节特性要求 不同,如整定不好,即使很先进的算法,控制效果也 不佳,故整定 P,I,D 等参数是关键问题。整定好 PID
自动化与仪表 2007(1)
61
计算机应用
开始启动
从AI读入 信号电压U
计算温度 t
PID 控制器
从AO输出 控制电压
过程显示

结束?
Y 返回
图 2 温控系统的电路原理图 Fig.2 S che me of te mpe ra ture controlling s ys te m
2 系统的软件设计
本系统通过数据采集卡对温度信号进行实时采 集,并由软件平台对采集的信号进行分析,然后用 PID 控制算法处理输出,以使当前温度逼近设定值, 从而达到温控目的。最后将采集数据保存记录以备 日后读取分析。该系统的软件模块主要有信号采集、 PID 控制和数据记录等相关模块组成,系统的控制 模块框如图 3 所示。 2.1 信号采集与分析处理模块
随着工业化大生产的迫切需要,工程领域的测 试条件越来越复杂和困难,对工程应用中的自动控 制要求也更精密,数字时代使完全由硬件实现的仪 器功能向软硬件结合的方向转变。虚拟仪器是基于 PC 机而研发的一种软件开发平台,它可以极大地缩 短开发周期,降低开发成本,已越来越受到人们的青 睐。图形化编程语言的虚拟仪器集成开发环境

LabVIEW中的PID控制器设计与实现

LabVIEW中的PID控制器设计与实现

LabVIEW中的PID控制器设计与实现PID控制器是一种常用的控制算法,可以实现对控制系统的精确控制。

在LabVIEW中,我们可以利用其强大的功能来设计和实现PID控制器。

一、PID控制器原理简介PID控制器是基于比例(P)、积分(I)和微分(D)三个部分的控制算法。

比例部分根据当前测量值与设定值的偏差来控制输出;积分部分根据时间的累积偏差来控制输出;微分部分根据当前偏差的变化速率来控制输出。

PID控制器的输出是这三个部分的加权和。

二、LabVIEW中PID控制器的设计步骤1. 创建LabVIEW项目并添加控制器模块在LabVIEW中,我们首先需要创建一个新的项目,并在其下创建一个新的VI文件。

然后,在Block Diagram中选择PID控制器组件并将其拖放到界面中。

2. 设置输入和输出在PID控制器的配置界面中,我们需要设定输入和输出的信号类型以及相应的范围。

通常,输入信号为测量值,输出信号为控制量。

3. 配置PID参数在PID控制器配置界面的参数设置中,我们可以设置比例系数、积分时间和微分时间。

这些参数的合理设定对于控制系统的性能至关重要。

4. 编写PID控制器算法在Block Diagram中,我们可以利用LabVIEW的编程功能来实现PID控制器算法。

根据设定好的输入和参数,计算出相应的控制输出。

5. 调试和优化完成PID控制器的编写后,我们需要对其进行调试和优化。

可以利用LabVIEW的调试工具,观察实时数据和算法运行情况,并对PID参数进行适当的调整,以达到系统的最佳控制效果。

三、LabVIEW中PID控制器的实现案例以下是一个实例,展示了如何在LabVIEW中设计和实现PID控制器。

假设我们需要使用PID控制器来控制一个温度系统。

1. 创建LabVIEW项目并添加控制器模块打开LabVIEW软件,创建一个新的项目,并添加一个新的VI文件。

在Block Diagram中选择PID控制器组件并将其拖放到界面中。

基于LABVIEW的温度控制系统设计

基于LABVIEW的温度控制系统设计

78第6卷 第1期Vol.6 No.1四川工商学院学术新视野Academic New Vision of Sichuan Technology and Business University2021年3月Mar.2021·理学与工学·引言如今,温度正是所有行业中和安全挂钩的最为重要的指标之一。

为了提高数据处理的效率,在实际应用中都采用数字温度传感器进行温度数据的采集工作。

但要达到对温度的实时监测就会产生大量的数据。

如果完全采用人工方式来处理这些数据,根本无法满足实时监测的需要。

因此必须使用一套完整的温度测控系统来处理这些信息。

1 课题研究内容本设计利用一个STC89C52为核心的单片机作为下位机,利用LABVIEW 作为上位机,开发出一个温度测控系统。

通过控制程序、逻辑算法和数据筛选实现对环境温度的实时测量与控制。

收稿日期:2021-2-5作者简介:唐乾城(1998- ),男,四川广安人,四川工商学院电子信息工程学院2016级通信工程专业1班学生,主要研 究方向:移动通信技术。

通讯作者:段恒利(1984- ),女,四川遂宁人,副教授,主要研究方向:数据通信、移动通信方向。

基于中图分类号:TP273,TM924.3于LABVIEW 的温度控制系统设计唐乾程,段恒利(四川工商学院电子信息工程学院,四川成都611745)摘要:随着科技的迅猛发展,温度控制技术取得了重大的突破。

温度控制系统的开发与应用,在信息自动化行列中占据了非常重要的地位。

在所有的温度控制系统中,以虚拟仪器作为核心上位机的方式成为了系统开发者的首选。

本设计分为上位机与下位机,功能上有温度采集及显示、温度数据处理及分析、温度控制、温度超限报警、数据存储。

系统整体工作方式为下位机从外界采集温度数据,通过串口通信传输至上位机,从而实现所有的操作流程及功能。

本设计详细的阐述了整个控制系统的制作过程和所有功能图分类号:TP273,TM924.3文献标识码:A Design of Temperature Control System Based on LABVIEWTang Qiancheng ,Duan Hengli(School of Electronic Information Engineering ,Sichuan Technology and Business University ,Chengdu 611745China )Abstract:With the rapid development of science and technology,major breakthroughs have been made in temperature control technology.The development and application of temperature control systems occupy a very important position in the ranks of information automation.Among all the temperature control systems,the way of using virtual instrument as the core PC has become the first choice of system developers.This design contains a PC and a micro control unit.The functions include temperature acquisition and display,temperature data processing and analysis,temperature control,temperature over-limit alarm and data storage.The overall working mode of the system is that the micro control unit collects the temperature data from the outside world and transmits the temperature data to PC through serial communication,so as to complete all the operating processes and perform functions.This design elaborates the production process of the whole control system and the steps to perform all the functions.Key words:LABVIEW ;DS18B20;Micro control unit ;PC system design ;Micro control unit design792021年四川工商学院学术新视野2 系统总体设计系统分为硬件和软件两个部分。

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

基于labview的温度监测系统设计任务书一、项目背景随着工业和生活水平的提高,对温度监测系统的需求日益增加。

温度监测系统是通过传感器对环境或物体的温度进行实时监测、采集和处理,以达到控制、报警、记录或调节的目的。

本项目旨在设计一套基于LabVIEW的温度监测系统,能够实现高精度、高稳定性的温度监测,并具有数据可视化、报警提示、远程监测等功能。

二、项目目标1.设计一套温度监测系统,能够实现对环境或物体的温度进行实时监测、采集、处理和显示。

2.实现对温度数据的实时监测和记录,能够生成温度曲线图,并具有数据查询、导出、打印等功能。

3.实现对温度数据的报警处理,能够根据设定的温度阈值进行报警提示,并具有报警记录和处理功能。

4.设计一套用户界面友好、操作简便的温度监测系统,能够实现远程监控和操作。

三、系统总体设计1.系统硬件设计:包括传感器、数据采集模块、数据处理模块、显示模块等。

2.系统软件设计:采用LabVIEW软件进行开发,包括数据采集、数据处理、数据显示、报警处理、远程监控等功能的实现。

3.用户界面设计:设计用户界面友好、操作简便的温度监测系统,包括温度曲线图显示、数据查询、报警设置等功能。

四、具体实施方案1.系统硬件设计:选择高精度、高稳定性的温度传感器,并通过数据采集模块进行数据采集和处理;数据采集模块采用高速ADC进行温度数据转换,并通过数据处理模块进行数据存储和处理;显示模块采用高清晰度显示屏进行温度数据的显示。

2.系统软件设计:采用LabVIEW软件进行开发,包括数据采集模块、数据处理模块、数据显示模块、报警处理模块和远程监控模块等功能的实现;利用LabVIEW的图形化编程和数据可视化功能,实现对温度数据的实时监测、记录、显示和分析。

3.用户界面设计:设计用户界面友好、操作简便的温度监测系统,包括温度曲线图显示、数据查询、报警设置、远程监控等功能的实现;实现对温度数据的可视化和直观显示,使用户能够方便地进行操作和管理。

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背景随着科学技术的进步,计算机计术、仪器技术和通信技术等在各个领域得到越来越广泛的应用。

传统的电子测量仪器由于其功能单一、体积庞大,已经很难满足实际测量工作中的需求,由此在80年代末期虚拟仪器技术应运而生。

与传统仪器相比,虚拟仪器具有功能更丰富、处理速度更快、可充性更好的优点。

作为计算机技术和现代仪器技术相结合的产物,实现了在传统测试理论和测量方法上的革命性突破。

LabView由面板、流程方框图、图标/连接器组成。

其中,面板是用户界面,流程方框图是虚拟仪器源代码,图标/连接器是调用接口。

流程方框图包括输入/输出(I/O)部件、计算部件和子虚拟仪器部件,它们用图标和数据流的连线表示。

这里利用LabVIEW作为语言开发平台.设计系统软件.并利用计算机串口与下位机串行通讯,实现温度的实时测量与控制。

虚拟仪器包括硬件和软件两个基本要素。

其中,硬件的功能是获取被测试的物理信号,提供信号传输的通道。

在本设计中,所需要模拟的是温度信号,温度信号主要由电压信号提供。

另外,虚拟仪器的硬件技术以GPIB、PXI等先进的计算机接口总线的发展为发展标志。

GPIB、PXI接口是早期比较流行的接口,随着虚拟仪器技术的发展,现在使用比较广泛的接口是DAQ、PXI和LXI。

本次设计中用到的就是DAQ仪器。

仪器上需要我们了解运用的,是位于仪器上左上角的电位器。

调节电位器时,电压信号也会在一定范围内浮动,这对我们的设计起到一定的作用。

基于LabView的温度控制器的设计,首先由集成温度传感器AD590产生的温度-电压信号输入到采集卡AI端,其次,由于本次课设只是运用有电压值模拟一个温度值,就在采集卡的输入端送给LabView一个5V的电压,通过传输到软件电路中,加以处理再进行应用。

最后,通过前面板和程序框图的设计,完成设计要求。

背景 (I)1设计思路 (1)数据的采集 (1)我们的设计题目即为温度控制,需要对温度值进行设定、测量和显示,所以首先我们应该从对温度值的采集入手,即数据的采集。

(1)1.1.1传感器 (1)1.1.2数据采集卡 (1)软件功能的实现 (2)1.2.1前面板的设计 (2)1.2.2程序框图的设计 (2)2系统方框图 (3)3 温度控制器的硬件设计 (3)温度的测量 (3)数据采集卡 (4)温度控制器的软件流程图 (4)温度控制器前面版的设计 (6)温度显示程序框图的设计 (7)报警程序框图的设计 (9)PWM脉冲宽度调制升温 (9)PWM脉冲宽度调制降温 (10)温度控制器的完整程序框图 (11)运行程序 (12)4.8.1外界温度值小于设定温度值时程序的运行 (12)4.8.2外界温度值大于设定温度值时程序的运行 (13)5程序的调试 (14)6工作过程分析 (15)温度控制器的硬件部分 (15)温度控制器的软件部分 (16)参考文献 (16)1设计思路数据的采集我们的设计题目即为温度控制,需要对温度值进行设定、测量和显示,所以首先我们应该从对温度值的采集入手,即数据的采集。

1.1.1 传感器传感器就是内部程序跟外界沟通的门户,负责把外界的各种物理信息,如光、压力、温度、声音等物理信号变成电信号。

在实际的温度测量中,我们的目的是将温度变化转换为对应的电信号变化,这就需要用到一种温度传感器。

在本次设计中,我们应用到的是电压信号模拟出的温度值,所以传感器部分在设计中没有得到具体体现,但这部分是设计中必需要考虑的。

通过考虑到从传感器出来的信号要经过放大、隔离、滤波等,如果这样去设计的话会很麻烦,在设计中我就选用了一款集成温度传感器AD590,因为集成温度传感器本身就包括了放大、隔离、滤波等功能,在设计过程中不用那么繁琐。

所以在此基础上,我们只需将传感器的功能理解即可。

1.1.2 数据采集卡在了解了传感器的功能后,我们需要知道的是如何将数据从传感器传输到计算机中,这个媒介即为在设计中起到枢纽作用的——数据采集卡。

从传感器出来的信号接到数据采集卡的输入端,然后再通过数据采集卡的A/D通道连接至计算机中去。

数据采集卡接收到的是一个模拟电压量,但是经过它的A/D通道后,计算机接收到的就是一个数字量,转换为数字量后,我们就可以方便地对它进行控制了。

-1软件功能的实现软件功能即为本次设计的核心,要达到设计要求,主要看的就是此阶段的设计。

我们通过对前面的介绍,了解到一个VI程序由前面板和程序框图组成。

又有上学期对虚拟仪器的学习,我也知道,在考虑构建软件系统时,第一步即要由前面板入手,进行大体布局,理清思路,然后再创建程序视图,进一步对整个软件系统进行设计和操作。

1.2.1 前面板的设计在设计前面板时,由于要使外界采集来的温度真是的显示在观察者面前,所以在进行LabView的软件编程时,就需要将外界时时变化的温度与一个数据显示控件相连,这样我们就可以从前面板上读出此时此刻测得的温度了。

另外,要求中提到要通过波形图表来观察温度的变化趋势,那么在连接显示控件时,就应该不要忘记安置所需要的波形显示控件。

使数据更直观,更清晰的表现在我们的眼前。

1.2.2 程序框图的设计程序框图是整个设计的核心内容。

在设计该部分时,首要要考虑功能的实现。

根据各个功能选择需要用到的器件,完成各器件的连接。

由于在程序中,有些量是经常被用到的,我们创建了若干个数据的局部变量,这样做不仅方便在创建中对数据或图形的操作,也使程序框图更加清晰美观。

在设计要求中用PWM方式控制温度升降等功能是本次设计难点。

需要做到通过调节方波的占空比来实现温度变化,此环节需要用到真假判断结构以及各种比较器件来实现。

如果外界的温度大于我所设定的温度时,就会产生报警信号,报警这个功能是很容易实现的,只要用一个比较函数就可以实现,把我设定的温度值连接到比较函数的X输入端,外界温度值连接到比较函数的Y输入端,比较函数的输出端与一个布尔指示灯相连就可以实现报警了。

升温、降温是时通过一个条件结构来进行判断,再通过调节方波的占空比来实现,如果外界温度值还没达到设定温度值时,就需要-2对外界物体进行升温,这时方波的占空比是很大的,当外界的温度越来越接近设定温度值时,方波的占空比会变小,以为不需要太高的温度来加热了。

降温的过程其实与升温的过程是同样的道理,当外界的温度值已经超过了设定的温度值时,就要对外界物体进行降温,降温的过程中,如果当外界物体的温度越来越接近设定温度时,方波的占空比也是越来越小的。

2系统方框图图2-1温度采集系统的结构图3 温度控制器的硬件设计温度的测量在本次设计中我选择AD590作为温度传感器,AD590以热力学温标零点作为零输出点,在25℃时的输出电流为。

由于我设定的温度测量范围为0℃~100℃,所以按图4-1选定电路参数,该电路的输出电压灵敏度为10mV/℃。

因为AD590直接测量的是热力学温度(温度单位为K),为了以摄氏温度读出,其输出必须为uA偏置。

令AD590的输出电流为1k 电阻,这样就将1 uA/K的电流灵敏度转换为1mV/K的电压灵敏度。

再将转换后的输出电压连接到AD524仪表放大器的同相输入端。

基准电压芯片AD580输出的基准电压用电阻分压到mV,接仪表放大器的反相输入端,设置-3AD524的放大倍数为10,经AD524对两输入端的差值放大后,就可以将0℃~100℃的的温度输入变换为0~5V的电压输出,因此该温度测量电路的输出电压灵敏度为10mV/℃。

5V0V图3-1温度测量电路数据采集卡本次设计采用的是NI SC-2075采集卡,由于该卡支持DAQmx驱动程序,所以本设计是直接使用DAQmx-DataAcquisition开发的,在这部分中,主要是采集参数的设置,其中包括物理通道的选择,采样模式、采样率、每通道采样数、输入方式的配置,采样最大最小值的设置。

4温度控制器的软件设计温度控制器的软件流程图温度控制器的软件流程图如图4-1所示:-4-5温度控制器前面版的设计前面板是用户接口,即交互式界面,用于用户向程序中输入各种控制参数和观察输出量,在前面板中,使用了各种仿真图标,如开关、旋钮等,并以数字或实时趋势图等各种形式的输出测试结果来模拟真实仪器的面板。

前面板的设计,充分发挥了LabVIEW的特长,即建立了友好的人机操作界面,是虚拟信号发生器的最上层。

在使用中直接通过鼠标和键盘设定信号的相关参数。

本次温度控制器的前面板主要由以下几个部分构成:温度计,报警灯,输入/输出控件,波形图表。

此外,为了使设计的仪器更加形象、美观,还增加了许多修饰性的元件如面板上的边框,设计题目,生产公司,改变字体颜色等。

尽量与真实仪器的使用界面相一致。

启动后,在启动界面上选择新建VI,创建一个新VI,然后按下面的步骤进行设计。

(1)在控件选板的【新式】→【数值】子选板中选择一个“数值输入”控件和两个“数值显示”控件,放置到前面版设计窗口的合适位置。

数值输入控件是用来设置所需要的温度;两个数值输出控件一个是用来实时温度显示的,一个使用来做方波占空比显示的。

(2)在控制选板的【新式】→【数值】子选板中选择“温度计”控件,放置到前面板设计窗口的合适位置。

(3)在控制选板的【经典】→【经典图形】子选板中选择三个“波形图表”控件,放置到前面板设计窗口的合适位置。

然后,用鼠标右键单击该控件,在弹出的快捷菜单中外观选项中“标签”选择可见,分别为“温度曲线”、“PWM脉冲宽度调制升温”、“PWM脉冲宽度调制降温”。

“温度曲线”的Y轴设置成“温度”,X轴设置成“时间”,“PWM脉冲宽度调制”曲线的Y轴设置成“幅度”,X轴设置成“时间”。

(4)在控制选板的【经典】→【经典布尔】子选板中选择“圆形指示灯”控件,放置到前面板设计窗口的合适位置。

然后,用鼠标右键单击该控件,在弹出的快捷菜单中,标签改为“报警”。

(5)在控件选板的【新式】→【修饰】子选板中选择“标签”控件,放置到前面板设计窗口的合适位置,并输入文本“虚拟温度控制器”。

-6(6)在控件选板的【新式】→【修饰】子选板中选择“平面凹框”控件,放置到前面板设计窗口的合适位置,并设置合适的大小。

完成以上6个步骤后的虚拟温度控制器的前面版如图5-2所示。

图4-2虚拟温度控制器前面板温度显示程序框图的设计温度显示程序框图的设计步骤如下:(1)首先要创建一个DAQ助手,在流程图设计窗口中打开【函数】模块,执行【函数】→【express】→【DAQ助手】,调入DAQ。

然后用右键单击调入的“DAQ助手”,选择属性选项,就会出现如图4-3所示。

在生成信号中选择【模拟输出】→【电压】输出,选择通道ao1,DAQ创建完成。

-7-8图4-3 创建DAQ(2)打开程序框图编辑窗口,调整与前面板相对应的控件图标位置,以便后续摆放函数与连线。

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