赵 玲，张光华，牟 仪，曹茂俊

(1.东北石油大学计算机与信息技术学院，黑龙江 大庆 163318；2.东北石油大学电气信息工程学院，黑龙江 大庆 163318)

0 引言

温度是工业生产和科学研究试验的重要参数[1]，它直接影响研究结果、测量精度、反应效果、设备性能，而温度控制的基础是温度测量[2]。随着21世纪计算机以及电子技术的飞跃发展，如今的温度测量仪器已解决了传统测温仪器功用单一、可视性低、不能长久保存数据的缺点[3]。人们已不单单根据物理知识进行设计与研发，而是将计算机及电子技术与物理知识相结合，研发更加精密的温度测量仪器。

虚拟仪器是随着计算机飞速发展而出现的高性能模块化硬件。使用虚拟仪器的用户可以通过操作显示屏上的虚拟按钮或面板，完成对被测量信号的采集、分析、判断、调节和存储等功能。LabVIEW是由美国国家仪器公司研制并开发的一种程序开发环境，类似于 C 和 BASIC 开发环境[4-5]。本文利用虚拟仪器LabVIEW搭建了试验平台，为试验数据的准确性提供保障。

1 温度检测装置

1.1 装置模块

温度检测装置主要由五个模块构成。①参数设置模块，包括对温度上下限、采样频率、采样模式和物理通道等参数的设置。②温度显示模块。③温度报警模块。当温度过高或者过低时，通过两个指示灯实现温度报警功能。用户也可以根据意愿选择是否开启警报声音。④温度曲线显示模块，显示温度走向及历史波形。⑤程序控制模块，可以在运行过程中，实现采集开始或停止、记录测试数据以及清空数据、打印数据、程序退出等功能。

1.2 装置原理

图1 装置总体框图 Fig.1 Overall scheme of the device

通过图1可知，温度检测装置主要是由待测仪表、机电辅助、标准器、供电系统及数据采集系统组成。安装待测仪表于卡盘上，通过信号线连接头连接基表与接线背板。检定恒温槽中待测仪表在机电辅助系统的控制下依次所产生的温度，准确记录测定时待测仪表的电流、温度、电阻及标准器的数据。这些数据被转换成数据采集卡需采集的信号信息，由软件系统对信号信息进行最终处理解决。

温度检测系统原理图如图2所示。

图2 温度检测装置原理图 Fig.2 Principle of temperature detection device

2 装置结构

2.1 装置硬件结构

装置硬件结构如图3所示。

图3 装置硬件结构图 Fig.3 Structure of the hardware device

温度测试装置的硬件主要由信号采集系统、温度传感器、温度变送器、显示系统构成。温度传感器通过感受到外界的温度得到模拟信号。模拟信号经过温度变送器的滤波放大功能传递给A/D采集卡；经A/D采集卡,转换成一定精度的数字信号,并被保存到计算机中。

硬件系统实现待测仪表的温度、电阻和电流及标准器的电阻、温度等信号的采集功能。而对于温度变送器来说，电流信号的测量过程就是温度的测量过程。温度变送器需要对测量中所得到的温度信号进行电流信号的转换，并处理输入滤波电路中的电流信号，把处理的信号送入采集卡的模拟输入端。将A/D采集卡在选择通道中所接收到的模拟信号转换为可被计算机识别的数字信号。

在硬件设计上，采用NI公司所研发的高精度数字万用表模块，实现各种数据及参数的测量与收集功能。为便于数据采集，采用的硬件设备为PXIe-8840控制器、PXIe-1082机箱、240 V电源、PXI软件系统、测温电桥、工控机及精密铂电阻温度计。

2.2 装置软件功能

装置软件设计图如图4所示。

朝鲜战争爆发后，缅甸政府提出请美国培训300名军官，以应对中国可能的入侵，但没得到美方的优先考虑。[32]随后，美国驻缅使馆多次向白宫汇报，否认中国入侵缅甸的可能性，[33]怀疑仰光在夸大中国的威胁，从而获得更多的英美军事援助。[34]

图4 装置软件设计图 Fig.4 Overall design of software device

数据收集、显示与处理是构成装置软件功能的重要部分。采集的数据是温度检测装置正常实施的保证和关键。如果需要正确实现对温度仪表的检测，则必须精确收集被检仪表的电流、电阻、温度和标准器的温度值，并把这些参数数据进行详细的对比。采集温度参数时，还需对采集的温度数据进行存储，在存储时可改变它的储存路径。

装置将采集的温度数据导入到温度显示系统进行参数处理。数据显示模块主要完成被检仪表和标准器参数的即时显示以及曲线对比显示等功能。同时，绘制出每个标准器与每个被检温度仪表之间的实时直观曲线对比图。用户可以直观看出每个被检温度仪表的转变状态及数据变化。

上位机软件系统主要完成数据的采集与控制、对测试得到的数据进行分析、记录、查询等功能。上位机软件系统为用户提供了一个便于使用的操作界面。该上位机软件主要由数据收集、数据显示与数据处理等模块组成。这些模块实现了数据采集、处理、显示与记录等功能。

在系统界面的数据采集栏中，用户可以通过下拉的菜单栏来选择采样的通道、温度源的类型(例如热电阻等)、采样率、最高温度区间与最低温度区间等选项。通过系统界面的显示通道温度选项，用户可以实时看到温度曲线。与此同时，为了满足用户对于将实

际温度曲线与理论曲线进行对比调查分析的需求，编制了对比分析显示图。为了实现对比分析的功能，将任意仿真曲线产生器与LabVIEW控件中的波形图表相比较，通过设置显示曲线图的参数，实现了理论曲线与动态曲线的同步显示。

3 结束语

本文所设计的基于虚拟仪器[8-14]LabVIEW的温度检测装置，使测量得到的温度数据更加精确直观。基于虚拟仪器LabVIEW的温度检测装置实用性更强。基于虚拟仪器LabVIEW的试验平台，为试验结果提供了更准确的保障，减少了不必要的资源浪费。

参考文献:

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