基于虛擬儀器設計溫度檢測系統

摘 要 虛擬儀器技術就是利用高性能的模塊化硬件，結合高效靈活的軟件來完成各種測試、測量和自動化的應用。自1986年問世以來，世界各國的工程師和科學家們都已將NI LabVIEW圖形化開發工具用于產品設計周期的各個環節，從而改善了產品質量、縮短了產品投放市場的時間，并提高了產品開發和生產效率。使用集成化的虛擬儀器環境與現實世界的信號相連，分析數據以獲取實用信息，共享信息成果，有助于在較大范圍內提高生產效率。虛擬儀器提供的各種工具能滿足我們任何項目需要。目前虛擬儀器技術經過二十多年的發展，而今正沿著總線與驅動程序標準化、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步。虛擬儀器技術在發達國家的應用十分普及，如電信、醫學等領域。在國內，近年來也開有了利用虛擬儀器實現檢測、控制等功能的例子。

關鍵詞 虛擬儀器 溫度檢測 LabVIEW

中圖分類號：TP274.1 文獻標識碼：A

溫度（temperature）是表示物體冷熱程度的物理量，微觀上來講是物體分子熱運動的劇烈程度。溫度只能通過物體隨溫度變化的某些特性來間接測量，而用來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（零點）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改造傳統的測溫儀，使其具有更強大的功能。通過LabVIEW軟件實現虛擬溫度測量系統，改善了工作條件，提高了精度，節約了時間，降低了成本。該系統的擴展性很強，可進一步擴充其功能，如實現對溫度遠程測控等。該系統構建測控系統的方法，可推廣到類似的應用中，有著十分重要的現實意義。

本設計實現了一套在Windows平臺下的基于虛擬儀器的溫度自動化測試系統。該系統基于LabVIEW虛擬儀器軟件能對溫度進行實時顯示，存儲和報警。

1 繪制原理圖

2 溫度計及標簽

鼠標右鍵，出現控件選項，在經典中選擇經典數值中的溫度計，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”。

3 報警指示燈及滑動開關

鼠標右鍵，出現在控件選項，在經典中選擇經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桿開關，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。其他相關控件也可以這樣設置。

4 系統主要功能

（1）該溫度監測系統的數據由隨機數模擬產生，當前溫度值可實時顯示。（2）可設置溫度的上、下限，當溫度超過上、下限時，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。

5 設計的數據指標

（1）由demo VI產生的溫度可以在華氏和攝氏2種之間進行切換，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）溫度超過溫度上限或者超過溫度下限時，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）.