基于虛擬儀器設計溫度檢測系統
摘 要：虛擬儀器技術(shù)就是利用高性能的模塊化硬件，結合高效靈活的軟件來(lái)完成各種測試、測量和自動(dòng)化的應用。自1986年問(wèn)世以來(lái)，世界各國的工程師和科學(xué)家們都已將NI LabVIEW圖形化開(kāi)發(fā)工具用于產(chǎn)品設計周期的各個(gè)環(huán)節，從而改善了產(chǎn)品質(zhì)量、縮短了產(chǎn)品投放市場(chǎng)的時(shí)間，并提高了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)效率。使用集成化的虛擬儀器環(huán)境與現實(shí)世界的信號相連，分析數據以獲取實(shí)用信息，共享信息成果，有助于在較大范圍內提高生產(chǎn)效率。虛擬儀器提供的各種工具能滿(mǎn)足我們任何項目需要。目前虛擬儀器技術(shù)經(jīng)過(guò)二十多年的發(fā)展，而今正沿著(zhù)總線(xiàn)與驅動(dòng)程序標準化、硬/軟件模塊化、編程平臺的圖形化和硬件模塊的即插即用方向進(jìn)步。虛擬儀器技術(shù)在發(fā)達國家的應用十分普及，如電信、醫學(xué)等領(lǐng)域。在國內，近年來(lái)也開(kāi)有了利用虛擬儀器實(shí)現檢測、控制等功能的例子。
關(guān)鍵詞：虛擬儀器 溫度檢測 LabVIEW
溫度(temperature)是表示物體冷熱程度的物理量，微觀(guān)上來(lái)講是物體分子熱運動(dòng)的劇烈程度。溫度只能通過(guò)物體隨溫度變化的某些特性來(lái)間接測量，而用來(lái)量度物體溫度數值的標尺叫溫標。它規定了溫度的讀數起點(diǎn)(零點(diǎn))和測量溫度的基本單位。
虛擬儀器測溫系統是用虛擬儀器技術(shù)改造傳統的測溫儀，使其具有更強大的功能。通過(guò)LabVIEW軟件實(shí)現虛擬溫度測量系統，改善了工作條件，提高了精度，節約了時(shí)間，降低了成本。該系統的擴展性很強，可進(jìn)一步擴充其功能，如實(shí)現對溫度遠程測控等。該系統構建測控系統的方法，可推廣到類(lèi)似的應用中，有著(zhù)十分重要的現實(shí)意義。
本設計實(shí)現了一套在Windows平臺下的基于虛擬儀器的溫度自動(dòng)化測試系統。該系統基于LabVIEW虛擬儀器軟件能對溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，存儲和報警。
1溫度計及標簽
鼠標右鍵，出現控件選項，在經(jīng)典中選擇經(jīng)典數值中的溫度計，控件放置到前面板設計窗口的合適位置。然后，用鼠標右鍵該控件，在彈出的選項中，單擊顯示項中的標簽，將該控件的名稱(chēng)顯示。再鼠標右鍵，出現控件選項，在新式中選擇修飾中的標簽控件，拖放到前面板設計窗口的合適位置，并輸入文本“虛擬溫度檢測系統”。
2報警指示燈及滑動(dòng)開(kāi)關(guān)
鼠標右鍵，出現在控件選項，在經(jīng)典中選擇經(jīng)典布爾中的方型指示燈并拖放到前面板的適當位置，并編輯其標簽為溫度超過(guò)上限。鼠標右鍵，出現控件選項，在新式中選擇布爾中的垂直滑動(dòng)桿開(kāi)關(guān)，拖放到前面板合適的位置。然后，用鼠標右擊該控件，在彈出的快捷菜單中，單擊顯示項中的標簽，隱藏該控件的標簽顯示。其他相關(guān)控件也可以這樣設置。
3系統主要功能
(1)該溫度監測系統的數據由隨機數模擬產(chǎn)生，當前溫度值可實(shí)時(shí)顯示。
(2)可設置溫度的上、下限，當溫度超過(guò)上、下限時(shí)，有報警提示。
(3)能統計分析溫度的平均值和最大最小值，并能在華氏和攝氏溫度之間轉換。(4)溫度的變化能在波形圖上顯示。如圖2。
4設計的數據指標
(1)由demo VI產(chǎn)生的溫度可以在華氏和攝氏2種之間進(jìn)行切換，其單位為℃，其溫度范圍在-20℃到60℃之間，其精度為4位;
(2)溫度上限設定值的范圍為20℃到50℃之間;
(3)溫度下限設定值的范圍為-12℃到12℃之間;
(4)波形圖表的縱標尺設置在-20到60之間;
(5)溫度超過(guò)溫度上限或者超過(guò)溫度下限時(shí)，LED警示燈亮否者LED正常燈亮。
參考文獻
[1] 吳東成.LabVIEW虛擬儀器程序設計及應用.北京：人民郵電出版社，2008(12).
[2] 林繼鵬.虛擬儀器原理及應用.北京：中國電力出版社，2009(02).
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