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(多图) 基于LabVIEW的多通道温度测量系统设计

/?? 2014年07月11日 ?? 收藏0
为了多种应用环境下的多点温度测量,设计一种基于LabVIEW的多通道温度测量系统。系统是基于LabVIEW图形化开发环境,利用RTD作为温度传感器,连续采集传感器信号,经过N19219四通道RTD输入模块进行信号调理,通过USB接入计算机,进行信号的连续采集测量,实时显示各通道信号并进行温度数据的分析处理。系统测试结果表明,测量系统的精度为0.01℃,有效测量范围为0~+300℃,验证其有效可行。

温度是工业生产和科学实验中常见的工艺参数之一,而且在许多工程项目中温度指标也是不可或缺的重要参数。例如碳化铁反应速率随操作时的变化而升降,反应过程中操作温度的高低不但影响反应完成所需的时间,还影响到转化率的大小。因此,准确、方便地获取温度数据就显得尤为重要。而在水文气象、机房动力环境监测、粮仓、土壤、农场、矿业、智能家居配套等领域,需要在多个监测点进行温度监测和测量,因此,多点温度监测和测量系统的设计具有十分重要的意义。

1 系统工作原理

针对多点温度测量的特点,设计基于虚拟仪器平台LabVIEW的多通道温度测量系统,选择贴片式Pt1000铂电阻作为温度传感器,通过NI9219数据采集卡进行采集,运用硬件滤波和软件滤波技术提高多通道温度测量系统的抗干扰性,并在上位机软件界面用波形图表的方式实时显示整个测量过程中每个通道的温度变化情况,测量结束,对整个测量过程的原始数据结果进行记录和保存。

多通道温度测量系统由4个Pt1000铂电阻、NI9219数据采集卡、NI USB-9162模块外盒连接器、计算机组成。

Pt1000是铂热电阻,它的阻值会随着温度的变化而改变。Pt后数字1000表示它在0℃时阻值为1000Ω,在300℃时它的阻值约为2 120.515 Ω,并且Pt1000的阻值随着温度上升成线性增涨。Pt1000铂电阻引出导线采用三线制,减小了导线电阻带来的附加误差;NI9219数据采集卡是24位的通用模拟输入数据采集模块,可以对RTD信号进行采集和调理,经过NI USB~9162模块外盒连接器接入计算机进行数据采集。整个测量系统可以同时采集4路温度信号,在上位机软件界面上可以设置采样模式、采样率和采样数,采样的起始时间和结束时间,在整个测量过程中界面可以利用波形图表实时显示各通道的温度测量变化值以及整个测量过程中温度最大值、最小值和平均值,测量过程结束,可以对测量的原始数据进行记录保存,以便进行后续的数据处理。多通道温度测量系统结构框图如图1所示。

图1 多通道温度测量系统结构框图
图1 多通道温度测量系统结构框图


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LabVIEW? 多通道? RTD? 温度测量?

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