LabVIEW温度采集和测试系统设计
本文主要完成温度采集和测试系统的设计。在分析和了解LabVIEW使用和对过程数据采集的基本方法的基础上，以具有图形化编程、易于设计等优点的LabVIEW为基本工具，对工业中常见的温度数据的采集和测试系统基本方案进行了设计。然后，对数据采集系统设计进行分析，主要对数据采集和存储进行了设计，在此基础上，分别设计了温度控制和程序模块，用LabVIEW中的PID算法对温度进行调控，保证控制精度和可靠性，在软件角度，分析温度产生子VI程序，温度处理和显示程序等。
摘要 1
一、引言 1
二、温度采集和测试系统的设计构想 1
三、过程温度参数采集系统设计 2
（一）设计过程参数采集系统的基本准则 2
（二）过程温度采集系统的基本方案设计 3
（三）硬件设计 4
（四）基于LabVIEW的温度采集系统软件设计 7
四、温度调控系统的设计 8
（一）概述 9
（二）温度调控系统的基本结构 9
（三）PID控制模块 9
五、温度采集与控制程序设计 9
（一）温度产生采集程序 9
（二）信号处理程序 10
（三）数据显示 10
六、总结 10
致谢 11
参考文献 11
一、引言
温度是工农业生产中重要的过程参数，温度高低对过程生产有重要的影响，例如冶炼铸造过程中，钢液温度的高低对于保证铸件的质量有重要作用，温度太高，生产出来的铸件含碳量过低，硬度相对较低，温度太低，生产出来的铸件含碳量过高，硬度较高，但脆性较大，因此合理控制过程生产中的温度是保证生产效率，提高生产质量的前提。
对于目前，温度的测量大多采用温度传感器进行测量，例如无线传感器CC2430或CC2530中的测温模块、热电偶等，这些传统的测温仪器对于实际安装要求较高，且对于此类仪器，往往需要固定的硬件和软件框架结构，可移植性高，但是灵活性较差。随着测控技术和传感技术的发展，虚拟仪器技术以其灵活的结构设计、高可靠性等诸多优点，有逐渐替代传统仪器的趋势，且在各行业中得到了更广泛的应用。所谓的虚拟仪器就是将过程变换的仪表装置虚拟化，直接利用图形化编程，将计算机和现场测量传感器直接连接，实现对过程参数的采集的目的，这是一种全心的测控手段，具有更为广阔的应用前景。
对于温度变量的采集，相比于传统的仪表技术，利用LabVIEW也具有更显著的优势：
1.硬件连接更方便，数据通信的可靠性更高；
2.结构连接更为灵活，可实现对多点的温度一致采集；
3.利用计算机记录温度变化数据，可建立监督生产温度的历史数据，便于对过程参数进行控制。
总的来看，利用LabVIEW对温度参数进行采集，可实现数据的可靠传输，另外能实时显示温度信号，记录并建立温度变化的规律，为过程生产的温度限定提供基准。为此，在本设计中，拟利用LabVIEW对温度采集和测试，一方面实现温度的可实时测量，并能有效的采集和记录，另一方面解决实际温度仪器测量的缺陷，提高温度测量的可靠性和准确性。
二、温度采集和测试系统的设计构想
对于温度采集和测试系统的设计，一方面考虑温度数据的采集，另外就考虑测控系统的标定，如图2-1所示。温度数据的采集，利用温度传感器，经变送，将温度信号传输到计算机，利用LabVIEW图形化编程所建立的软件基础，对温度数据进行限定。在对温度数据限定之初，首先要确定好温度的变化范围，设定温度的限值，如图2-1。当采集到的温度数据在限值范围之内，那么此时过程参数正常，不必发出超限报警；当采集到的温度数据低于或高于限值范围，那么，计算机发出报警信号，并作出调节，将过程温度限定在限值变化范围内。
摘要 1
一、引言 1
二、温度采集和测试系统的设计构想 1
三、过程温度参数采集系统设计 2
（一）设计过程参数采集系统的基本准则 2
（二）过程温度采集系统的基本方案设计 3
（三）硬件设计 4
（四）基于LabVIEW的温度采集系统软件设计 7
四、温度调控系统的设计 8
（一）概述 9
（二）温度调控系统的基本结构 9
（三）PID控制模块 9
五、温度采集与控制程序设计 9
（一）温度产生采集程序 9
（二）信号处理程序 10
（三）数据显示 10
六、总结 10
致谢 11
参考文献 11
一、引言
温度是工农业生产中重要的过程参数，温度高低对过程生产有重要的影响，例如冶炼铸造过程中，钢液温度的高低对于保证铸件的质量有重要作用，温度太高，生产出来的铸件含碳量过低，硬度相对较低，温度太低，生产出来的铸件含碳量过高，硬度较高，但脆性较大，因此合理控制过程生产中的温度是保证生产效率，提高生产质量的前提。
对于目前，温度的测量大多采用温度传感器进行测量，例如无线传感器CC2430或CC2530中的测温模块、热电偶等，这些传统的测温仪器对于实际安装要求较高，且对于此类仪器，往往需要固定的硬件和软件框架结构，可移植性高，但是灵活性较差。随着测控技术和传感技术的发展，虚拟仪器技术以其灵活的结构设计、高可靠性等诸多优点，有逐渐替代传统仪器的趋势，且在各行业中得到了更广泛的应用。所谓的虚拟仪器就是将过程变换的仪表装置虚拟化，直接利用图形化编程，将计算机和现场测量传感器直接连接，实现对过程参数的采集的目的，这是一种全心的测控手段，具有更为广阔的应用前景。
对于温度变量的采集，相比于传统的仪表技术，利用LabVIEW也具有更显著的优势：
1.硬件连接更方便，数据通信的可靠性更高；
2.结构连接更为灵活，可实现对多点的温度一致采集；
3.利用计算机记录温度变化数据，可建立监督生产温度的历史数据，便于对过程参数进行控制。
总的来看，利用LabVIEW对温度参数进行采集，可实现数据的可靠传输，另外能实时显示温度信号，记录并建立温度变化的规律，为过程生产的温度限定提供基准。为此，在本设计中，拟利用LabVIEW对温度采集和测试，一方面实现温度的可实时测量，并能有效的采集和记录，另一方面解决实际温度仪器测量的缺陷，提高温度测量的可靠性和准确性。
二、温度采集和测试系统的设计构想
对于温度采集和测试系统的设计，一方面考虑温度数据的采集，另外就考虑测控系统的标定，如图2-1所示。温度数据的采集，利用温度传感器，经变送，将温度信号传输到计算机，利用LabVIEW图形化编程所建立的软件基础，对温度数据进行限定。在对温度数据限定之初，首先要确定好温度的变化范围，设定温度的限值，如图2-1。当采集到的温度数据在限值范围之内，那么此时过程参数正常，不必发出超限报警；当采集到的温度数据低于或高于限值范围，那么，计算机发出报警信号，并作出调节，将过程温度限定在限值变化范围内。
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