1、本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）基于虛擬儀器的溫度測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)The Design of Temperature Measurement System Based on Virtual Instrument Technology學(xué) 院（系）： 機(jī)電系 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指 導(dǎo) 教 師（職稱(chēng)）： 評(píng) 閱 教 師： 完 成 日 期： 基于虛擬儀器的溫度測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)摘 要：論文首先簡(jiǎn)單介紹虛擬溫度測(cè)量系統(tǒng)研究的背景、目的及意義，給出了虛擬溫度測(cè)量系統(tǒng)總體方案的設(shè)計(jì)，然后對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊和LABVIEW的軟件模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)。基于LabV

2、IEW為軟件平臺(tái)，通過(guò)熱電偶冷端補(bǔ)償?shù)姆椒ㄟM(jìn)行溫度測(cè)量。有效地運(yùn)用了LabVIEW虛擬儀器技術(shù)，將諸多重要步驟都在配備硬件的普通PC電腦上完成，與傳統(tǒng)的溫度測(cè)量?jī)x表相比，該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、構(gòu)建方便、工作可靠等特點(diǎn)具有較高應(yīng)用價(jià)值，是虛擬儀器技術(shù)應(yīng)用于溫度測(cè)量領(lǐng)域的一個(gè)典型范例。關(guān)鍵詞：溫度測(cè)量；LabVIEW虛擬儀器；熱電偶；冷端補(bǔ)償The Design of Temperature Measurement System Based on Virtual Instrument TechnologyDesign and manufacture of machinery and auto

3、mation MajorMA WenkuiAbstract: The virtual temperature measurement system introduced in this paper can achieve the measurement, the collection, data processing, recording and display of multi-channel temperature. It uses LabVIEW as software platform，by the way of Thermocouple cold joint compensating

4、, to complete temperature measurement. The LabVIEW virtual instrument technology is efficiently used to complete many important processes in common PC computer which is integrated of hardwares, Compared with the traditional temperature measurement instrument,this system has the advantages of simple

5、structure,low cost，easy operation and high stability.Key words:Temperature Measurement；LabVIEW Virtual instrument；Thermocouple；Cold Joint Compensating目 錄目 錄31 緒 論41.1 虛擬溫度測(cè)量系統(tǒng)研究的背景、目的及意義41.1.1 研究背景41.1.2 研究的目的及意義41.2 論文的設(shè)計(jì)任務(wù)及擬完成的主要工作51.2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)51.2.2 論文完成的主要工作52 虛擬溫度測(cè)量系統(tǒng)總體方案的設(shè)計(jì)52.1 虛擬儀器技術(shù)與LabVIEW簡(jiǎn)介5

6、2.2 總體方案的設(shè)計(jì)63 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)63.1 溫度傳感器及調(diào)理電路63.1.1 傳感器選型63.1.2 熱電偶工作原理83.1.3 溫度信號(hào)隔離器123.1.4 MC1403低壓基準(zhǔn)芯片133.2 熱電偶的冷端處理與補(bǔ)償134 LABVIEW軟件模塊的設(shè)計(jì)154.1 溫度信號(hào)處理的設(shè)計(jì)154.1.1 前面板設(shè)計(jì)154.1.2 框圖程序設(shè)計(jì)165 系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析225.1 系統(tǒng)調(diào)試22結(jié)論及尚存在的問(wèn)題23致謝24參考文獻(xiàn)251 緒 論1.1 虛擬溫度測(cè)量系統(tǒng)研究的背景、目的及意義1.1.1 研究背景虛擬儀器的技術(shù)基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)技術(shù)，核心是計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)。Labview使用了“所見(jiàn)即所得”

7、的可視化技術(shù)建立人機(jī)界面，提供了許多儀器面板中的控制對(duì)象，如表頭、旋鈕、開(kāi)關(guān)及坐標(biāo)平面圖等。所謂虛擬儀器就是以計(jì)算機(jī)作為儀器統(tǒng)一的硬件平臺(tái)，充分利用計(jì)算機(jī)的運(yùn)算、存儲(chǔ)、回放、調(diào)用、顯示及文件管理等智能化功能，同時(shí)把傳統(tǒng)儀器的專(zhuān)業(yè)化功能和面板控件軟件化，使之與計(jì)算機(jī)結(jié)合構(gòu)成一臺(tái)從外觀到功能都完全與傳統(tǒng)硬件儀器相同，同時(shí)又充分享用了計(jì)算機(jī)智能資源的全新儀器系統(tǒng)。與傳統(tǒng)儀器相比，它的最大特點(diǎn)就是把由儀器生產(chǎn)廠家定義儀器功能的方式轉(zhuǎn)變?yōu)橛捎脩?hù)自己定義儀器功能，滿足多種多樣的應(yīng)用需求。由于虛擬儀器的測(cè)試功能、面板控件都實(shí)現(xiàn)了軟件化，任何使用者都可通過(guò)修改虛擬儀器的軟件來(lái)改變它的功能和規(guī)模，這充分體現(xiàn)了“

8、軟件就是儀器”的設(shè)計(jì)思想。虛擬儀器最有代表性的圖形化編程軟件是美國(guó)NI公司推出的Labview（laboratory virtual instrument engineering workbench即實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器工作平臺(tái)）。Labview使用了“所見(jiàn)即所得”的可視化技術(shù)建立人機(jī)界面，提供了許多儀器面板中的控制對(duì)象。如表頭、旋鈕、開(kāi)關(guān)及坐標(biāo)平面圖等。用戶(hù)可以通過(guò)使用編輯器將控制對(duì)象改變?yōu)檫m合自己工作領(lǐng)域的控制對(duì)象。就是Labview提供了多種強(qiáng)有力的工具箱和函數(shù)庫(kù)，并集成了很多儀器硬件庫(kù)。以Labview支持多種操作系統(tǒng)平臺(tái)，在任何一個(gè)平臺(tái)上開(kāi)發(fā)的Labview應(yīng)用程序可直接移植到其它平臺(tái)上。

9、1.1.2 研究的目的及意義隨著現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)的不斷發(fā)展，以LABVIEW為軟件平臺(tái)虛擬儀器測(cè)量技術(shù)正在現(xiàn)代測(cè)控領(lǐng)域占據(jù)越來(lái)越重要的位置。因此如何能將溫度測(cè)量與LABVIEW 虛擬儀器相結(jié)合就成了溫度測(cè)試領(lǐng)域的一個(gè)新課題。目前的測(cè)溫控制系統(tǒng)大都使用傳統(tǒng)溫度測(cè)量?jī)x器其功能大多都是由硬件或固化的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，而且只能通過(guò)廠家定義、設(shè)置，其功能和規(guī)格一般都是固定的，用戶(hù)無(wú)法隨意改變其結(jié)構(gòu)和功能，因此已不能適應(yīng)現(xiàn)代化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的要求。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，美國(guó)國(guó)家儀器公司率先提出了虛擬儀器的概念，徹底打破了傳統(tǒng)儀器由廠家定義、用戶(hù)無(wú)法改變的模式，使測(cè)控儀器發(fā)生了巨大變革。虛擬儀器技術(shù)充分利用計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大

10、運(yùn)算處理功能，突破傳統(tǒng)儀器在數(shù)據(jù)處理、顯示、傳輸、存儲(chǔ)等方面的限制，通過(guò)交互式圖形界面實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制和顯示測(cè)量數(shù)據(jù)，并使用框圖模塊指定各種功能。采用集成電路溫度傳感器和虛擬儀器方便地構(gòu)建一個(gè)測(cè)溫系統(tǒng)，且外圍電路簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，便于系統(tǒng)硬件維護(hù)、功能擴(kuò)展和軟件升級(jí)。1.2 論文的設(shè)計(jì)任務(wù)及擬完成的主要工作1.2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)本設(shè)計(jì)要求創(chuàng)建一個(gè)虛擬溫度測(cè)量分析系統(tǒng)。在測(cè)量一個(gè)實(shí)際的物理信號(hào)時(shí)，必須用一個(gè)傳感器或轉(zhuǎn)換器把物理信號(hào)（如溫度、壓力等非電量信號(hào)）轉(zhuǎn)化為電信號(hào)（如電壓、電流信號(hào)），再通過(guò)一個(gè)數(shù)據(jù)采集卡（含信號(hào)調(diào)理電路）對(duì)這些電信號(hào)進(jìn)行處理（如濾波、放大、線性化、A/D等），將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為計(jì)算

11、機(jī)可以處理的數(shù)字信號(hào)，由虛擬儀器進(jìn)行計(jì)算、分析、顯示，并存儲(chǔ)結(jié)果。技術(shù)要求：（1）所選傳感器和自制的調(diào)理電路工作可靠。（2）能夠以圖形方式顯示信號(hào)波形，顯示準(zhǔn)確，穩(wěn)定。（3）能夠?qū)崿F(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、回放、超限報(bào)警等功能。（4）測(cè)量精度滿足系統(tǒng)要求。（5）界面友好、操作方便。1.2.2 論文完成的主要工作（1）簡(jiǎn)單介紹虛擬溫度測(cè)量系統(tǒng)研究的背景、目的及意義；（2）虛擬溫度測(cè)量系統(tǒng)總體方案的設(shè)計(jì)；（3）選用或自行設(shè)計(jì)一個(gè)符合系統(tǒng)要求的數(shù)據(jù)采集卡；（4）數(shù)據(jù)采集卡通道的配置；（5）虛擬溫度測(cè)量?jī)x器前面版的設(shè)計(jì)；（6）虛擬溫度測(cè)量?jī)x器框圖程序的設(shè)計(jì)；（7）系統(tǒng)軟件調(diào)試,可實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及波形顯示。

12、2 虛擬溫度測(cè)量系統(tǒng)總體方案的設(shè)計(jì)2.1 虛擬儀器技術(shù)與LabVIEW簡(jiǎn)介虛擬技術(shù)、計(jì)算機(jī)通信技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是信息技術(shù)三大核心技術(shù)，其中虛擬儀器是虛擬技術(shù)的一個(gè)重要組成部分。虛擬儀器（Virtual Instrument,簡(jiǎn)稱(chēng)VI）是突破傳統(tǒng)儀器概念的最新一代測(cè)量?jī)x器，它利用高性能的模塊化硬件，結(jié)合高效靈活的軟件，由用戶(hù)自己定義來(lái)完成各種測(cè)試、測(cè)量和控制的應(yīng)用。其本質(zhì)特征是：“軟件就是儀器”。它是基于計(jì)算機(jī)的軟硬件測(cè)試平臺(tái)，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的測(cè)量?jī)x器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器、頻譜分析儀等;可集成于自動(dòng)控制、工業(yè)控制系統(tǒng);可自由構(gòu)建成專(zhuān)有儀器系統(tǒng)。虛擬儀器技術(shù)具有性能高、擴(kuò)展性強(qiáng)、開(kāi)發(fā)時(shí)間少

13、和出色的集成四大優(yōu)勢(shì)，使其成為現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器工程平臺(tái)）是一個(gè)程序開(kāi)發(fā)環(huán)境。它使用圖形化編程語(yǔ)言G在流程圖中創(chuàng)建源程序，而非使用基于文本的語(yǔ)言來(lái)產(chǎn)生源程序代碼。LabVIEW還整合了諸如滿足GPIB、VXI、RS-232和RS-485以及數(shù)據(jù)采集卡等硬件通訊的全部功能。內(nèi)置了便于TCP/IP、Active X等軟件標(biāo)準(zhǔn)的庫(kù)函數(shù)。LabVIEW程序被稱(chēng)為虛擬儀器（VIs），是因?yàn)樗鼈兊耐庥^和操作能模仿實(shí)際的儀器。即使用戶(hù)沒(méi)有多少編程經(jīng)驗(yàn)，同樣也能利

14、用LabVIEW來(lái)開(kāi)發(fā)自己的應(yīng)用程序。2.2 總體方案的設(shè)計(jì)虛擬儀器測(cè)溫系統(tǒng)是用虛擬儀器技術(shù)改造傳統(tǒng)的測(cè)溫儀，使其具有更強(qiáng)大的功能。系統(tǒng)框架如圖所示，儀器系統(tǒng)通過(guò)前端感溫裝置的傳感元件，將被測(cè)對(duì)象的溫度轉(zhuǎn)換為電壓或電流等模擬信號(hào)，經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路進(jìn)行功率放大、濾波等處理后，變換為可被數(shù)據(jù)采集卡采集的標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)。在數(shù)據(jù)采集卡內(nèi)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并在數(shù)據(jù)采集指令下將其送入計(jì)算機(jī)總線，在PC機(jī)內(nèi)利用已經(jīng)安裝的虛擬儀器軟件對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行所需的各種處理。圖2-1溫度測(cè)量系統(tǒng)原理框3 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 溫度傳感器及調(diào)理電路3.1.1 傳感器選型溫度是一個(gè)基本的物理量，自然界中的一切過(guò)程無(wú)不與溫

15、度密切相關(guān)。溫度傳感器是最早開(kāi)發(fā)，應(yīng)用最廣的一類(lèi)傳感器。在半導(dǎo)體技術(shù)的支持下，本世紀(jì)相繼開(kāi)發(fā)了半導(dǎo)體熱電偶傳感器、PN結(jié)溫度傳感器和集成溫度傳感器。與之相應(yīng)，根據(jù)波與物質(zhì)的相互作用規(guī)律，相繼開(kāi)發(fā)了聲學(xué)溫度傳感器、紅外傳感器和微波傳感器。溫度是測(cè)量頻度最高的物理參數(shù)，并且可采用各種各樣的傳感器來(lái)進(jìn)行測(cè)量。所有這些傳感器均通過(guò)檢測(cè)某種物理特性的變化來(lái)推斷溫度。溫度傳感器有四種主要類(lèi)型：熱電偶、熱敏電阻、電阻溫度檢測(cè)器(RTD)和IC溫度傳感器。IC溫度傳感器又包括模擬輸出和數(shù)字輸出兩種類(lèi)型。接觸式溫度傳感器的檢測(cè)部分與被測(cè)對(duì)象有良好的接觸，又稱(chēng)溫度計(jì)。 溫度計(jì)通過(guò)傳導(dǎo)或?qū)α鬟_(dá)到熱平衡，從而使溫度計(jì)

16、的示值能直接表示被測(cè)對(duì)象的溫度。一般測(cè)量精度較高。在一定的測(cè)溫范圍內(nèi)，溫度計(jì)也可測(cè)量物體內(nèi)部的溫度分布。但對(duì)于運(yùn)動(dòng)體、小目標(biāo)或熱容量很小的對(duì)象則會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差，常用的溫度計(jì)有雙金屬溫度計(jì)、玻璃液體溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)、電阻溫度計(jì)、熱敏電阻和溫差電偶等。它們廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)等部門(mén)。在日常生活中人們也常常使用這些溫度計(jì)。隨著低溫技術(shù)在國(guó)防工程、空間技術(shù)、冶金、電子、食品、醫(yī)藥和石油化工等部門(mén)的廣泛應(yīng)用和超導(dǎo)技術(shù)的研究，測(cè)量120K以下溫度的低溫溫度計(jì)得到了發(fā)展，如低溫氣體溫度計(jì)、蒸汽壓溫度計(jì)、聲學(xué)溫度計(jì)、順磁鹽溫度計(jì)、量子溫度計(jì)、低溫?zé)犭娮韬偷蜏販夭铍娕嫉取５蜏販囟扔?jì)要求感溫元件體

17、積小、準(zhǔn)確度高、復(fù)現(xiàn)性和穩(wěn)定性好。利用多孔高硅氧玻璃滲碳燒結(jié)而成的滲碳玻璃熱電阻就是低溫溫度計(jì)的一種感溫元件，可用于測(cè)量1.6300K范圍內(nèi)的溫度。非接觸式溫度傳感器的敏感元件與被測(cè)對(duì)象互不接觸，又稱(chēng)非接觸式測(cè)溫儀表。這種儀表可用來(lái)測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體、小目標(biāo)和熱容量小或溫度變化迅速（瞬變）對(duì)象的表面溫度，也可用于測(cè)量溫度場(chǎng)的溫度分布。最常用的非接觸式測(cè)溫儀表基于黑體輻射的基本定律，稱(chēng)為輻射測(cè)溫儀表。輻射測(cè)溫法包括亮度法（見(jiàn)光學(xué)高溫計(jì)）、輻射法（見(jiàn)輻射高溫計(jì)）和比色法（見(jiàn)比色溫度計(jì)）。各類(lèi)輻射測(cè)溫方法只能測(cè)出對(duì)應(yīng)的光度溫度、輻射溫度或比色溫度。只有對(duì)黑體（吸收全部輻射并不反射光的物體）所測(cè)溫度才是真實(shí)

18、溫度。如欲測(cè)定物體的真實(shí)溫度，則必須進(jìn)行材料表面發(fā)射率的修正。而材料表面發(fā)射率不僅取決于溫度和波長(zhǎng)，而且還與表面狀態(tài)、涂膜和微觀組織等有關(guān)，因此很難精確測(cè)量。在自動(dòng)化生產(chǎn)中往往需要利用輻射測(cè)溫法來(lái)測(cè)量或控制某些物體的表面溫度，如冶金中的鋼帶軋制溫度、軋輥溫度、鍛件溫度和各種熔融金屬在冶煉爐或坩堝中的溫度。在這些具體情況下，物體表面發(fā)射率的測(cè)量是相當(dāng)困難的。對(duì)于固體表面溫度自動(dòng)測(cè)量和控制，可以采用附加的反射鏡使與被測(cè)表面一起組成黑體空腔。附加輻射的影響能提高被測(cè)表面的有效輻射和有效發(fā)射系數(shù)。利用有效發(fā)射系數(shù)通過(guò)儀表對(duì)實(shí)測(cè)溫度進(jìn)行相應(yīng)的修正，最終可得到被測(cè)表面的真實(shí)溫度。最為典型的附加反射鏡是半球

19、反射鏡。球中心附近被測(cè)表面的漫射輻射能受半球鏡反射回到表面而形成附加輻射，從而提高有效發(fā)射系數(shù)：式中為材料表面發(fā)射率，為反射鏡的反射率。至于氣體和液體介質(zhì)真實(shí)溫度的輻射測(cè)量，則可以用插入耐熱材料管至一定深度以形成黑體空腔的方法。通過(guò)計(jì)算求出與介質(zhì)達(dá)到熱平衡后的圓筒空腔的有效發(fā)射系數(shù)。在自動(dòng)測(cè)量和控制中就可以用此值對(duì)所測(cè)腔底溫度（即介質(zhì)溫度）進(jìn)行修正而得到介質(zhì)的真實(shí)溫度。非接觸測(cè)溫優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量上限不受感溫元件耐溫程度的限制，因而對(duì)最高可測(cè)溫度原則上沒(méi)有限制。對(duì)于1800以上的高溫，主要采用非接觸測(cè)溫方法。隨著紅外技術(shù)的發(fā)展，輻射測(cè)溫逐漸由可見(jiàn)光向紅外線擴(kuò)展，700以下直至常溫都已采用，且分辨率很高

20、。傳感器選擇主要根據(jù)測(cè)量范圍。當(dāng)測(cè)量范圍預(yù)計(jì)總量程之內(nèi)，選用鉑電阻傳感器。較窄量程通常要求傳感器必須具相當(dāng)高基本電阻，以便獲得足夠大電阻變化。熱敏電阻所提供足夠大電阻變化使得這些敏感元件非常適用于窄測(cè)量范圍。如果測(cè)量范圍相當(dāng)大時(shí)，熱電偶更適用。最好將冰點(diǎn)也包括此范圍內(nèi)，因熱電偶分度表以此溫度基準(zhǔn)。已知范圍內(nèi)傳感器線性也作選擇傳感器附加條件。熱電偶作為測(cè)溫元件，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、使用方便、測(cè)溫精度較高，可就地測(cè)量和遠(yuǎn)傳。在工作時(shí)，只要與顯示儀表配合即可測(cè)量氣體、液體、固體的溫度。熱電偶可以用來(lái)測(cè)量一2001600范圍內(nèi)的溫度，有些熱電偶甚至可測(cè)2000以上溫度。所以熱電偶是使用最廣泛的測(cè)溫元

21、件之一。通過(guò)熱電偶冷端補(bǔ)償進(jìn)行溫度測(cè)量是一種傳統(tǒng)、有效的方法。3.1.2 熱電偶工作原理熱電偶是由兩種金屬(或合金) 材料構(gòu)成的溫度傳感器。熱電偶具有熱電效應(yīng), 當(dāng)兩種金屬A和B 構(gòu)成閉合回路、并且在兩個(gè)結(jié)點(diǎn)存在溫度差時(shí), 就會(huì)產(chǎn)生溫差熱電勢(shì)。有公式:e= EAB(T1)EAB(T0) kq (T1T0) A BEAB (T1)、EAB (T0) 分別為熱端(T1)、參考端(T0) 的熱電勢(shì)。習(xí)慣上將參考端稱(chēng)作冷端, 此端溫度即測(cè)溫儀表所處環(huán)境的溫度, k 為波耳茲曼常數(shù), q 是電子電量, AB依次為金屬A、B 中自由電子的密度。顯然, 當(dāng)T1 >T0 時(shí), 熱電勢(shì)e 為正; T 1&

22、lt; T0 時(shí)e 為負(fù); 當(dāng)T1 = T0 時(shí),e = 0。為準(zhǔn)確測(cè)量溫度, 可將冷端置于冰水混合物中, 使之保持在0環(huán)境下, 但這會(huì)給測(cè)量帶來(lái)不便; 通常采用負(fù)溫度系數(shù)的熱敏元件(如熱敏電阻) 進(jìn)行補(bǔ)償。而利用集成溫度傳感器不僅可實(shí)現(xiàn)熱電偶冷端溫度的自動(dòng)補(bǔ)償, 且補(bǔ)償效果更好。圖3-1 熱電偶回路電動(dòng)勢(shì)通過(guò)將參考結(jié)點(diǎn)保持在已知溫度上并測(cè)量該電壓，便可推斷出檢測(cè)結(jié)點(diǎn)的溫度。熱電偶的優(yōu)點(diǎn)是工作溫度范圍非常寬，而且體積極小。不過(guò)，它們也存在著輸出電壓小、容易遭受來(lái)自導(dǎo)線環(huán)路的噪聲影響以及漂移較高的缺陷。常用熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶兩大類(lèi)。所調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其熱電勢(shì)與溫

23、度的關(guān)系、允許誤差、并有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)分度表的熱電偶，它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶在使用范圍或數(shù)量級(jí)上均不及標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶，一般也沒(méi)有統(tǒng)一的分度表，主要用于某些特殊場(chǎng)合的測(cè)量。標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶我國(guó)從1988年1月1日起，熱電偶和熱電阻全部按IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，并指定S、B、E、K、R、J、T七種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶為我國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)型熱電偶。工業(yè)測(cè)溫用的熱電偶，其基本構(gòu)造包括熱電偶絲材、絕緣管、保護(hù)管和接線盒等。常用熱電偶絲材及其性能：1、鉑銠10鉑熱電偶（分度號(hào)為，也稱(chēng)為單鉑銠熱電偶）該熱電偶的正極成份為含銠10%的鉑銠合金，負(fù)極為純鉑；它的特點(diǎn)是：（）熱電性能穩(wěn)定、抗氧化性強(qiáng)、宜在氧化性氣氛中

24、連續(xù)使用、長(zhǎng)期使用溫度可達(dá)1300，超達(dá)1400時(shí)，即使在空氣中、純鉑絲也將會(huì)再結(jié)晶，使晶粒粗大而斷裂；（）精度高，它是在所有熱電偶中，準(zhǔn)確度等級(jí)最高的，通常用作標(biāo)準(zhǔn)或測(cè)量較高的溫度；（）使用范圍較廣，均勻性及互換性好；（）主要缺點(diǎn)有：微分熱電勢(shì)較小，因而靈敏度較低；價(jià)格較貴，機(jī)械強(qiáng)度低，不適宜在還原性氣氛或有金屬蒸汽的條件下使用。、鉑銠13鉑熱電偶（分度號(hào)為，也稱(chēng)為單鉑銠熱電偶）該熱電偶的正極為含13%的鉑銠合金，負(fù)極為純鉑，同S型相比，它的電勢(shì)率大15%左右，其它性能幾乎相同，該種熱電偶在日本產(chǎn)業(yè)界，作為高溫?zé)犭娕加玫米疃啵谥袊?guó)，則用得較少；、鉑銠30鉑銠6熱電偶（分度號(hào)為，也稱(chēng)為雙鉑

25、銠熱電偶）該熱電偶的正極是含銠30%的鉑銠合金，負(fù)極為含銠6%的鉑銠合金，在室溫下，其熱電勢(shì)很小，故在測(cè)量時(shí)一般不用補(bǔ)償導(dǎo)線，可忽略冷端溫度變化的影響；長(zhǎng)期使用溫度為1600，短期為1800，因熱電勢(shì)較小，故需配用靈敏度較高的顯示儀表。型熱電偶適宜在氧化性或中性氣氛中使用，也可以在真空 氣氛中的短期使用；即使在還原氣氛下，其壽命也是或型的1020倍；由于其電極均由鉑銠合金制成，故不存在鉑銠鉑熱電偶負(fù)極上所有的缺點(diǎn)、在高溫 時(shí)很少有大結(jié)晶化的趨勢(shì)，且具有較大的機(jī)械強(qiáng)度；同時(shí)由于它對(duì)于雜質(zhì)的吸收或銠的遷移的影響較少，因此經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用后其熱電勢(shì)變化并不嚴(yán)重、缺點(diǎn)價(jià)格昂貴 （相對(duì)于單鉑銠而言）。4、鎳

26、鉻硅鎳硅熱電偶（分度號(hào)為）該熱電偶的主要特點(diǎn)是：在1300以下調(diào)溫抗氧化能力強(qiáng)，長(zhǎng)期穩(wěn)定性及短期熱循環(huán)復(fù)現(xiàn)性好，耐核輻射及耐低溫性能好，另外，在4001300范圍內(nèi)，型熱電偶的熱電特性的線性比型偶要好；但在低溫范圍內(nèi)（-200400）的非線性誤差較大，同時(shí)，材料較硬難于加工。5、銅銅鎳熱電偶（分度號(hào)為）T型熱電電偶,該熱電偶的正極為純銅，負(fù)極為銅鎳合金（也稱(chēng)康銅），其主要特點(diǎn)是：在賤金屬熱電偶中，它的準(zhǔn)確度最高、熱電極的均勻性好；它的使用溫度是-200350，因銅熱電極易氧化，并且氧化膜易脫落，故在氧化性氣氛中使用時(shí)，一般不能超過(guò)300，在-200300范圍內(nèi)，它們靈敏度比較高，銅康銅熱電偶還

27、有一個(gè)特點(diǎn)是價(jià)格便宜，是常用幾種定型產(chǎn)品中最便宜的一種。6、鐵康銅熱電偶（分度號(hào)為）J型熱電偶,該熱電偶的正極為純鐵，負(fù)極為康銅（銅鎳合金），具特點(diǎn)是價(jià)格便宜,適用于真空氧化的還原或惰性氣氛中，溫度范圍從-200800，但常用溫度只是500以下，因?yàn)槌^(guò)這個(gè)溫度后，鐵熱電極的氧化速率加快，如采用粗線徑的絲材，尚可在高溫中使用且有較長(zhǎng)的壽命；該熱電偶能耐氫氣（2）及一氧化碳（）氣體腐蝕，但不能在高溫（例如500）含硫（）的氣氛中使用。7、鎳鉻銅鎳（康銅）熱電偶（分度號(hào)為）型熱電偶是一種較新的產(chǎn)品，它的正極是鎳鉻合金，負(fù)極 是銅鎳合金（康銅），其最大特點(diǎn)是在常用的熱電偶中，其熱電勢(shì)最大，即靈敏度最

28、高；它的應(yīng)用范圍雖不及型偶廣泛，但在要求靈敏度高、熱導(dǎo)率低、可容許大 電阻的條件下，常常被選用；使用中的限制條件與型相同，但對(duì)于含有較高濕度氣氛的腐蝕不很敏感。除了以上8種常用的熱電偶外，作為非標(biāo)準(zhǔn)化的熱電偶還有鎢錸熱電偶，鉑銠系熱電偶，銥鍺系熱電偶，鉑鉬系熱電偶和非金屬材料熱電偶等。8、鎳鉻鎳硅（鎳鋁）熱電偶（分度號(hào)為）該熱電偶的正極為含鉻10%的鎳鉻合金，負(fù)極為含硅3%的鎳硅合金（有些國(guó)家的產(chǎn)品負(fù)極為純鎳）。可測(cè)量01300的介質(zhì)溫度，適宜在氧化性及惰性氣體中連續(xù)使用，短期使用溫度為1200，長(zhǎng)期使用溫度為1000，其熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系近似線性。鎳鉻鎳鋁熱電偶與鎳鉻鎳硅熱電偶的熱電特性幾乎

29、一樣，但是鎳鋁合金在高溫下容易氧化，穩(wěn)定性差，而鎳硅合金在抗氧化和熱電特性的穩(wěn)定性方面都比鎳鋁合金要強(qiáng)。因此我國(guó)基本上用鎳鉻鎳硅熱電偶取代了鎳鉻鎳鋁熱電偶，國(guó)外仍有用鎳鉻鎳鋁熱電偶。表3-1 常用熱電偶的材料規(guī)格和線徑使用溫度的關(guān)系熱電偶分度號(hào)熱電極材料線徑與作用溫度的關(guān)系（）正極負(fù)極線徑（mm）長(zhǎng)期短期鉑銠10純鉑0.513001600鉑銠13純鉑0.513001600鉑銠30鉑銠60.516001800鎳鉻鎳硅1.280010002.5110012003.212001300鎳鉻硅鎳硅1.280010002.5110012003.212001300鎳鉻銅鎳1.25506502.0650750

30、3.2750850純銅銅鎳1.6300350鐵銅鎳2.04005003.2500600K型也即鎳鉻鎳硅熱電偶，它是一種能測(cè)量較高溫度的廉價(jià)熱偶。由于這種合金具有較好的高溫抗氧化性，可適用于氧化性或中性介質(zhì)中。它可長(zhǎng)期測(cè)量1000度的高溫，短期可測(cè)到1200度。它不能用于還原性介質(zhì)中，否則，很快腐蝕，在此情況下只能用于500度以下的測(cè)量。它比S型熱偶要便宜很多，它的重復(fù)性很好，產(chǎn)生的熱電勢(shì)大，因而靈敏度很高，而且它的線性很好。雖然其測(cè)量精度略低，但完全能滿足工業(yè)測(cè)溫要求，所以它是工業(yè)上最常用的熱電偶。因此本次設(shè)計(jì)選用K型熱電偶。3.1.3 溫度信號(hào)隔離器運(yùn)算放大器（常簡(jiǎn)稱(chēng)為“運(yùn)放”）是具有很高放

31、大倍數(shù)的電路單元。在實(shí)際電路中，通常結(jié)合反饋網(wǎng)絡(luò)共同組成某種功能模塊。由于早期應(yīng)用于模擬計(jì)算機(jī)中，用以實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)運(yùn)算，故得名“運(yùn)算放大器”，此名稱(chēng)一直延續(xù)至今。運(yùn)放是一個(gè)從功能的角度命名的電路單元，可以由分立的器件實(shí)現(xiàn)，也可以實(shí)現(xiàn)在半導(dǎo)體芯片當(dāng)中。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，如今絕大部分的運(yùn)放是以單片的形式存在。運(yùn)放作為通用性很強(qiáng)的有源器件，它不僅可以用于信號(hào)的運(yùn)算、處理、變換和測(cè)量還可以用來(lái)產(chǎn)生正弦或非正弦信號(hào)。不僅在模擬電路中得到廣泛應(yīng)用，而且在脈沖數(shù)字電路中也得到日益廣泛的應(yīng)用。因此，它的應(yīng)用電路品種繁多，為了分析這些電路的原理，必須了解集成運(yùn)放的基本特性。現(xiàn)今運(yùn)放的種類(lèi)繁多，廣泛應(yīng)用于幾乎所有

32、的行業(yè)當(dāng)中。在精密儀器、弱信號(hào)檢測(cè)等自動(dòng)控制儀表中,總是希望運(yùn)算放大器的失調(diào)電壓要小且不隨溫度的變化而變化。低溫漂型運(yùn)算放大器就是為此而設(shè)計(jì)的。目前常用的高精度、低溫漂運(yùn)算放大器有OP07、OP27、AD508及由MOSFET組成的斬波穩(wěn)零型低漂移器件ICL7650等。OP07高精度運(yùn)算放大器具有極低的輸入失調(diào)電壓，極低的失調(diào)電壓溫漂，非常低的輸入噪聲電壓幅度及長(zhǎng)期穩(wěn)定等特點(diǎn)。可廣泛應(yīng)用于穩(wěn)定積分、精密絕對(duì)值電路、比較器及微弱信號(hào)的精確放大，尤其適應(yīng)于宇航、軍工及要求微型化、高可靠的精密儀器儀表中。本次設(shè)計(jì)使用的OP07主要是用于對(duì)信號(hào)的隔離，由于前段電路的干擾，可能會(huì)造成信號(hào)的失真，因此OP

33、07減少了測(cè)試電路的干擾，起到隔離的作用，盡量減小量化誤差。圖3-2 op07外引線排列3.1.4 MC1403低壓基準(zhǔn)芯片MC1403是美國(guó)摩托羅拉公司生產(chǎn)的高準(zhǔn)確度、低溫漂、采用激光修正的帶隙基準(zhǔn)電壓源，國(guó)產(chǎn)型號(hào)為5G1403和CH1403。一般用作812bit的D/A芯片的基準(zhǔn)電壓等一些需要基本精準(zhǔn)的基準(zhǔn)電壓的場(chǎng)合。輸出電壓: 2.5 V /- 25 mV ，輸入電壓范圍: 4.5 V 40 V， 輸出電流: 10 mA圖3-3 MC1403引腳排列3.2 熱電偶的冷端處理與補(bǔ)償AD592是美國(guó)AD公司推出的一款高性能的集成溫度傳感器，比AD590的誤差小而且成本低，能線性地將溫度轉(zhuǎn)換為

34、電流信號(hào)輸出。電流輸出型溫度傳感器的主要特點(diǎn)是輸出阻抗高，輸出電流不受傳輸線路電壓降和電壓噪聲的影響，且對(duì)電源電壓的脈動(dòng)和漂移具有很強(qiáng)的抑制能力，因此，AD592是一款溫度檢測(cè)的理想器件。AD592分為三檔: AD592A ,AD592B 和AD592C。主要特點(diǎn)如下:(1) 測(cè)溫精度高。在單電源供電時(shí), 測(cè)量精度最高可達(dá)±013(典型值)。測(cè)量范圍-25105。重復(fù)性誤差和長(zhǎng)期穩(wěn)定性均小于±011。(2) 是兩端集成溫度傳感器, 外圍電路簡(jiǎn)單。在常溫測(cè)量領(lǐng)域中, 可取代電熱調(diào)節(jié)器、電阻式溫度檢測(cè)器、熱電偶和PN 結(jié)等傳統(tǒng)的溫度傳感器。電流溫度系數(shù)仍為1K。(3) 輸出阻抗

35、高, 互換性很強(qiáng)。(4) 電壓范圍4 30V。即使供電不穩(wěn)定或者在反向電壓高達(dá)20V 時(shí), 也不會(huì)損壞芯片。由AD592 構(gòu)成的熱電偶冷端溫度補(bǔ)償電路電路,如圖所示。所謂冷端溫度補(bǔ)償, 就是在冷端加入一個(gè)受同一環(huán)境溫度控制、相反極性的補(bǔ)償電勢(shì)E1, 從而使冷端的總熱電勢(shì)不再隨環(huán)境溫度而變化。圖中, 由AD592 和電阻R1 來(lái)提供E1, 其極性為上正下負(fù), 并且:E1=(1µAK)R1T =(1µA)R1 t (1)對(duì)于K 型(鎳鎘鎳硅) 熱電偶, 它具有正的電壓溫度系數(shù), 還稱(chēng)塞貝克( Seebeck ) 系數(shù), K1 = +41.269µV + 41µ

36、;V。現(xiàn)取R1= 41,代入(1) 式中得到補(bǔ)償電壓e1=(41µV) , 實(shí)現(xiàn)冷端溫度自動(dòng)全補(bǔ)償。需要注意, 使用其他類(lèi)型熱電偶時(shí), 需相應(yīng)調(diào)整R1 的阻值。電阻R4 和R5 調(diào)節(jié)輸出電壓靈敏度的。圖3-4 由AD592 構(gòu)成的熱電偶冷端溫度補(bǔ)償電路由于軟件的限制，對(duì)AD592 構(gòu)成的熱電偶冷端溫度補(bǔ)償電路做出一定的調(diào)整，電路原理圖如圖所示圖3-5 電路原理硬件系統(tǒng)由前端感溫裝置（溫度傳感器）、數(shù)據(jù)采集卡、PC機(jī)系統(tǒng)等組成，主要實(shí)現(xiàn)溫度信號(hào)采集、轉(zhuǎn)化、處理等功能。本系統(tǒng)前端感溫裝置采用K型電偶，熱熱電偶與R2串聯(lián)分壓，電路輸出電壓與溫度成正比。AD592芯片對(duì)熱電偶進(jìn)行冷端補(bǔ)償，M

37、C1403芯片對(duì)輸入的電流進(jìn)行整形，得到基準(zhǔn)電壓2.5V。傳感器通常輸出的信號(hào)較小，必須采用合適的信號(hào)調(diào)理電路（如放大），OP07主要減少測(cè)試電路的干擾，起到隔離的作用，盡量減小量化誤差。當(dāng)溫度變大時(shí)，熱電偶在分壓點(diǎn)產(chǎn)生一線性電壓，經(jīng)電壓跟隨器保持后，進(jìn)行一級(jí)放大，輸出一個(gè)正向、與溫度變化大小成正比的線性電壓。測(cè)量電路輸出的模擬電壓送入數(shù)據(jù)采集卡，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)再輸入PC機(jī)4 LABVIEW軟件模塊的設(shè)計(jì)4.1 溫度信號(hào)處理的設(shè)計(jì)4.1.1 前面板設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)主要完成數(shù)據(jù)采集與控制、測(cè)試結(jié)果的分析和記錄、數(shù)據(jù)查詢(xún)等，同時(shí)為用戶(hù)提供一個(gè)方便的操作界面。用戶(hù)界面（前面板）是虛擬儀器的重要組成部分，

38、儀器參數(shù)的設(shè)置、測(cè)試結(jié)果顯示等功能都是通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)，因此要求軟件界面簡(jiǎn)單直接，便于使用。本系統(tǒng)采用LabVIEW8.2軟件設(shè)計(jì)了用戶(hù)界面如圖所示。該界面可顯示經(jīng)傳感器檢測(cè)、數(shù)據(jù)卡采集并轉(zhuǎn)換得到的電壓波形的變化，同時(shí)將標(biāo)定后得到的溫度值分別用波形、和數(shù)值方式顯示出來(lái)，適應(yīng)不同用戶(hù)的需求，如圖所示。圖4-1 用戶(hù)界面4.1.2 框圖程序設(shè)計(jì)完成相應(yīng)的硬件模塊配置后，虛擬儀器設(shè)計(jì)的主要工作就是編制相應(yīng)的軟件，用軟件實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)儀器的數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、分析和顯示等功能。LabVIEW的源程序?yàn)榭驁D式的，且提供了非常豐富的庫(kù)函數(shù)，從數(shù)據(jù)采集到儀器控制，從信號(hào)產(chǎn)生到信號(hào)處理，從數(shù)據(jù)分析到圖形顯示，從文件讀寫(xiě)到網(wǎng)

39、絡(luò)通信，多種多樣，大大提高了用戶(hù)編程的效率，減輕了編程工作量。儀器驅(qū)動(dòng)程序主要用來(lái)初始化虛擬儀器，并設(shè)置特定的參數(shù)和工作方式，使虛擬儀器保持正常的工作狀態(tài)，LabVIEW 已為PCI一625l卡配備了驅(qū)動(dòng)程序。在 LabVIEW 環(huán)境下開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序稱(chēng)之為VI (Virtual Instrument)。VI由軟面板程序和數(shù)據(jù)分析處理程序等組成。軟面板程序由一個(gè)人機(jī)交互的界面一前面板(Front Pane1)和相當(dāng)于源代碼功能的框圖程序一后面板(Diagram)組成。軟面板程序用來(lái)提供虛擬儀器與用戶(hù)的接口。前面板是在計(jì)算機(jī)屏幕上生成一個(gè)與傳統(tǒng)儀器面板相似的圖形界面，可設(shè)置控制按扭和顯示窗口，用戶(hù)

40、可以通過(guò)前面板上的開(kāi)關(guān)和按鈕實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬儀器的操作，顯示窗口可以以文本或圖形形式顯示測(cè)量結(jié)果。圖4-1為溫度測(cè)量系統(tǒng)的前面板設(shè)計(jì)，采用文本方式、溫度計(jì)方式和實(shí)時(shí)趨勢(shì)圖顯示測(cè)量溫度的變化，在實(shí)時(shí)趨勢(shì)圖中新數(shù)據(jù)連續(xù)擴(kuò)展在已有數(shù)據(jù)的后面，波形連續(xù)向前推進(jìn)顯示。測(cè)量數(shù)據(jù)還可以數(shù)據(jù)文本文件方式進(jìn)行保存，以便分析處理和波形回放。本系統(tǒng)程序框圖設(shè)計(jì)主要包括數(shù)據(jù)的測(cè)量與采集、模擬數(shù)據(jù)讀取、電壓-溫度轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理及顯示、設(shè)備釋放等模塊，其中有些模塊直接調(diào)用LabVIEW中的子模塊（庫(kù)函數(shù)），如乘法、減法、比較超限與否、定時(shí)器等;還有些如Create/Release ID、AD Int/Read/Close等模塊

41、由用戶(hù)自定義設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。圖4-2 測(cè)溫系統(tǒng)程序框圖各模塊的原理分析：(1)數(shù)據(jù)采集模塊 數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)現(xiàn)溫度的測(cè)量，并把采集到的數(shù)據(jù)全部存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)表中，以備后續(xù)的數(shù)據(jù)處理、計(jì)算及打印。數(shù)據(jù)采集是該系統(tǒng)軟件的主要功能，也是其他模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、圖形繪制的基礎(chǔ)。LabVIEW可通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊顯示實(shí)際的信號(hào)波形。當(dāng)數(shù)據(jù)采集模塊采集實(shí)測(cè)信號(hào)時(shí)，得到一組離散的信號(hào)值，通過(guò)圖形顯示控件在計(jì)算機(jī)顯示器上逐點(diǎn)顯示并連線，即可實(shí)時(shí)顯示被測(cè)信號(hào)。圖4-3 數(shù)據(jù)采集模塊框圖圖4-4 數(shù)據(jù)采集子程序原理圖(2)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊 采樣程序循環(huán)一次，就預(yù)處理采集數(shù)據(jù)，主要是對(duì)電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為溫度。由于熱電偶所產(chǎn)生的電壓信號(hào)較小

42、，因此對(duì)采集到放大后的電壓信號(hào)進(jìn)行除法運(yùn)算，還原熱電偶的實(shí)際電壓值，對(duì)實(shí)際的電壓信號(hào)數(shù)組進(jìn)行排列，對(duì)分度表的程序進(jìn)行索取，也就是將實(shí)際的電壓信號(hào)通過(guò)轉(zhuǎn)換模塊中的查表程序進(jìn)行比較，當(dāng)所采集到的電壓信號(hào)超出分度表所定義的值時(shí)，輸出停止，進(jìn)入下一次循環(huán)采集，當(dāng)所采集到的電壓信號(hào)處于分度表所定義的值時(shí)，對(duì)電壓信號(hào)與分度表的電壓進(jìn)行比對(duì)，輸出相應(yīng)的溫度數(shù)組，轉(zhuǎn)換成功。查表程序也就是將K型熱電偶的分度表以文本的形式編寫(xiě)到查表的程序當(dāng)中，對(duì)采集到電壓信號(hào)與分度表的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較輸出.由于儀器用于機(jī)房和通信設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)中，干擾源較多。為了減少對(duì)采樣數(shù)據(jù)的干擾，提高儀器系統(tǒng)性能，在數(shù)據(jù)處理之前，需對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字

43、濾波。所謂數(shù)字濾波，就是通過(guò)特定的計(jì)算程序處理，減少干擾信號(hào)在有用信號(hào)中所占的比例，實(shí)質(zhì)上是一種程序?yàn)V波。圖4-5 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊框圖圖4-6 查表程序原理圖（3）數(shù)據(jù)顯示模塊 采集與轉(zhuǎn)換模塊所得結(jié)果的圖形顯示，是采用LabVIEW軟件中的chart圖表函數(shù)結(jié)合溫度計(jì)及數(shù)字顯示欄來(lái)配合完成的。對(duì)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)組的創(chuàng)建，所得的數(shù)組一數(shù)字與溫度曲線的形式顯示到前面板，當(dāng)輸出數(shù)據(jù)為真實(shí)值時(shí)，循環(huán)繼續(xù)，如圖所示。圖4-7顯示模塊框圖圖4-8 前端顯示界面(4)數(shù)據(jù)保存模塊 數(shù)據(jù)保存是在數(shù)據(jù)保存模塊創(chuàng)建文本文件，將所得數(shù)據(jù)組進(jìn)行由小到大的順序排列后，將數(shù)據(jù)保存為*.txt文件，保留在預(yù)定的目錄里。數(shù)據(jù)保

44、存主要是將所測(cè)得數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，將電壓與溫度數(shù)值以數(shù)組的形式保存，以便對(duì)后續(xù)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，分析與處理，如圖所示。圖4-9 數(shù)據(jù)保存模塊框圖圖4-10 數(shù)據(jù)保存程序原理圖(5)文件打開(kāi)模塊 文件打開(kāi)模塊主要是由文件的調(diào)用和文件的查看兩部分組成，如圖所示。文件的調(diào)用主要是將程序文件夾中保存的文件進(jìn)行打開(kāi)，對(duì)文件中的數(shù)組輸出。文件查看就是將溫度轉(zhuǎn)換成溫度曲線的形式顯示輸出，輸出要由一定的延時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)延時(shí)時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。圖4-11 文件打開(kāi)模塊框圖圖4-12 文件調(diào)用程序原理圖圖4-13 文件查看程序原理圖(6)退出模塊 退出模塊主要是在測(cè)量結(jié)束后，終止所有運(yùn)行程序，同時(shí)運(yùn)行按鈕彈起，恢復(fù)到初始，整個(gè)測(cè)試過(guò)程終止，如圖所示。 圖4-14 退出程序框圖5 系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析5.1 系統(tǒng)調(diào)試1.首先將測(cè)溫探頭與被校表在相同溫度（室溫）下放置20分鐘，然后用標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度汁測(cè)出該環(huán)境溫度 。2.再把測(cè)溫探頭與標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)一同置于冰水混合物中。調(diào)整滑動(dòng)變阻器，使被校表的顯示值為（0.000.01） 。3.把探頭熱端插人100 沸水中調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器改變基準(zhǔn)電壓值，使被校表顯示99100，在海拔較高的地區(qū)，水的沸點(diǎn)