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1、毕 业 设 计学生姓名： 黄晓倩 学 号： 学 院： 电气工程学院 专 业： 测控技术与仪器 题 目： 基于AD590的虚拟测温系统设计 指引教师： 宋哲英（专家） 评阅教师： 年6 月 河北科技大学毕业设计（论文）成绩评估表姓 名黄晓倩学 号成 绩专 业测控技术与仪器题 目基于AD590的虚拟测温系统设计指引教师评语及成绩 指引教师： 年 月 日评阅教师评语及成绩 评阅教师： 年 月 日答辩小组评语及成绩答辩小组组长： 年 月 日答辩委员会意见 学院答辩委员会主任： 年 月 日 注：该表一式两份，一份归档，一份装入学生毕业设计阐明书（论文）中。毕 业 设 计（论文） 中 文 摘 要 一方面简
2、朴简介虚拟温度测量系统研究的背景、目的及意义，给出了虚拟温度测量系统总体方案的设计，然后对数据采集模块和LABVIEW的软件模块进行了设计。基于LabVIEW为软件平台，通过AD590温度传感器进行温度测量。有效地运用了LabVIEW虚拟仪器技术，将诸多重要环节都在配备硬件的一般PC电脑上完毕，与老式的温度测量仪表相比，该系统具有构造简朴、成本低、构建以便、工作可靠等特点具有较高应用价值，是虚拟仪器技术应用于温度测量领域的一种典型范例。核心词：温度测量；LabVIEW虚拟仪器；AD590毕 业 设 计（论文） 外 文 摘 要Title Design of virtual measurement
3、 system based on AD590 AbstractThis paper first introduces the virtual temperature measurement system research background, purpose and significance, gives the design scheme of virtual temperature measurement system, and then the software module of data acquisition module and LABVIEW is designed. Bas
4、ed on the LabVIEW software platform, temperature measurement by AD590 temperature sensor. The effective use of LabVIEW virtual instrument technology, many important steps are completed in the ordinary PC computer hardware, compared with the traditional temperature measurement instrument, this system
5、 has the advantages of simple structure, low cost, convenient construction, reliable. It has high application value, is a typical example of the application of virtual instrument technology in the measurement of temperature field.Keywords： temperature measurement；LabVIEW virtual instrument；AD590目 录
6、1 绪论11.1 课题研究的背景 11.2 温度检测系统发展的现状11.3 课题研究的意义 32 虚拟仪器及LABVIEW简介 42.1 虚拟仪器的基本概念 42.2 虚拟仪器的特点及应用 42.3 LabVIEW的简介 53 系统总体方案及硬件电路设计 83.1 系统总体方案83.2 硬件电路设计84 温控系统软件设计114.1 登录系统设计 114.2 数据采集模块的设计134.3 数据存储模块 194.4 历史数据查看模块205 系统调试 225.1 程序的运营 225.2 程序调试技术 225.3 系统的运营 23结论 26道谢 27参照文献281 绪论1.1本课题研究背景在工业生产和
7、科学实验过程中，温度是需要测量和控制的重要参数之一。随着工业生产自动化限度越来越高，对温度的测量越来越普遍，并且对温度测量的规定也越来越高口。由于测温时的会受到多种干扰，影响了测温精度，需要进行滤波。老式测温仪一般都是通过硬件电路实现，这样就存在电路复杂、成本较高、性能不够稳定等问题 。此外除了要显示实时温度外，往往还要可以以便的实现报警、显示温度变化趋势、对所测温度进行一定的记录分析等功能。因此老式的以硬件为主的测温系统在诸多场合已不能适应现代测温的规定。以虚拟仪器为代表的虚拟测试技术可以较好的解决这些问题。虚拟仪器是运用PC计算机显示屏(CRT)的显示功能模拟老式仪器的控制面板，以多种形式
8、体现输出检测成果，运用PC计算机强大的软件功能实现信号数据的运算、分析、解决，由IO接口设备完毕信号的采集、测量与调理，从而完毕多种测试功能的一种计算机仪器系统1。1.2 温度检测系统发展的现状目前，重要的温度仪表,如热电偶、热电阻及辐射温度计等在技术上已经成熟，但是，它们只能在老式的场合应用，尚不能满足许多领域的规定，特别是高科技域。因此，各国专家都在有针对性地竟相开发多种新型温度传感器及特殊与实用测温技术2。如下简介几种温度检测系统。1.2.1 基于集成温度传感器AD590的单片机测温系统单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛，对多种测量仪器、测量装置的测量精度规定也越来越高，特别是对温度
9、的测量非但要精确，并且需读取数值更直观更以便。随着科学研究、工业和家用电器等方面对测温和温控的需要，多种新型的集成电路温度传感器不断被研制出来。特别是温度传感器AD590是一种价格低廉、精度高的温度传感器，其特点是测量误差小，价格低，响应速度快，传播距离远，体积小，微功耗，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准，外围电路简朴。基于AT89C51单片机和温度传感器AD590的测温系统，电路简朴，易于实现，系统构成框图如图1.1所示。温度传 感器信号放大及A/D转换电路驱动译码显示电路主控制电路（AT89C51） 图1.1 系统框图 该系统由四个基本模块构成：即传感器部分，信号放大及A/D转换
10、部分，主控制电路部分，驱动译码显示部分。温度传感器选择的是AD590集成温度传感器，其特点是在较宽的温度范畴内具有良好的线性3 。1.2.2 基于ARM的分布式光纤测温系统分布式光纤测温系统是实现对测温目的实时全方位检测的系统。系统不仅精度高、并且可以长距离多点位监控，广泛应用于工农业、电力、航空航天等领域。老式的分布式光纤测温系统由于主系统体积较大，加上长距离测温光纤，使得系统缺少便携性；此外系统采用的高速采集卡十分昂贵，这方面也限制了系统的推广使用。随着嵌入式解决器的迅速发展，也为嵌入式解决器引入分布式光纤温度传感系统提供新的机遇。因此提出了基于ARM的分布式光纤测温系统，不仅提高了系统的
11、移动性，同步也减少了系统成本，新型系统应用前景更大4。1.2.3 基于LabVIEW的测温系统现代仪器仪表技术是计算机技术和多种基本学科紧密结合的产物。 随着微电子技术、计算机技术、软件技术、网络技术的飞速发展,新的测试理论、测试措施、测试领域以及新的仪器构造不断浮现，在许多方面已经冲破了老式仪器的概念，电子测量仪器的功能和作用发生了质的变化。在此背景下，1986年美国国家仪器公司提出了虚拟仪器(VirtualInstrument,VI)的概念5。虚拟仪器是在PC基本上通过增长有关硬件和软件构建而成的、具有可视化界面的可重用测试仪器系统.和老式仪器相比，虚拟仪器具有巨大的优越性。作为现代仪器仪
12、表发展的方向，虚拟仪器已迅速发展成为一种新的产业。美国是虚拟仪器的诞生地，也是全球最大的虚拟仪器制造国。国内虚拟仪器研究的起步较晚，最早的研究也是从引进消化NI的产品开始。但通过近年研究，国内已经在虚拟仪器开发方面形成了自己的特色6。基于LabVIEW 技术的温度检测系统构成如图3所示，重要涉及硬件和软件两部分。系统由计算机、数据采集卡、温度传感器和信号调理电路等器件构成系统硬件平台，并以微软操作系统WINXP和LabVIEW虚拟软件为操作平台。运用 LabVIEW虚拟软件进行编程，可将老式仪器的专业化功能和面板控件软件化，使之与计算机结合构成一台从外观到功能都完全与老式仪器相似，可实现诸如温度显示、数字滤波、记录分析等多种功能，并且只需通过修改虚拟仪器的程序即可变化系统功能和规模新
