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基于LabVIEW的温度监测仪的设计

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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 ................................................................................................................................................. II 第1章 绪 论 ...................................................................................................................................... 1 1.1引言 ..................................................................... 1 1.2 LABVIEW 8.5简介 .......................................................... 1 1.3虚拟仪器简介 ............................................................. 2 1.4 NI-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

III

致 谢 .................................................................................................................................................. 24

IV

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

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基于LabVIEW的温度监测仪的设计

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。
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