《测控系统综合设计》课程设计基于虚拟仪器技术的温度采集系统设计

1、测控系统综合设计课程设计用纸目 录第一章 测控系统综合设计设计任务书21.1、课程设计任务书2第二章 总体设计方案62.1 现代测控系统发展概述62.2 测控系统总体结构图82.3温度传感器的发展与概述82.4 温度信号调理电路的设计11第三章 系统硬件设计113.1 jlu-elvis型数据采集实验系统的介绍123.2 热敏电阻123.3 op07芯片133.4 硬件工作原理15第四章 系统软件设计154.1 程序流程图的设计164.2 前面板的设计164.3 框图程序的设计19第五章 系统调试、运行以及结果315.1 程序调试315.2 运行以及结果31第六章 labview课程设计的心得

2、体会34参考文献36第一章 测控系统综合设计设计任务书题目：基于虚拟仪器技术的温度采集系统设计1.1、课程设计任务书本课题要求通过采用温度传感器对0100范围的温度信号进行检测，设计温度信号调理电路，使得它输出与温度对应的电压信号，送入ni elvis ii数据采集平台的模拟输入通道，然后利用虚拟仪器软件开发平台labview来开发系统软件，以实现对温度信号的采集、分析、处理与报表生成等。具体指标与要求如下：(一)硬件设计要求1、要求对温度传感器进行选型，对温度信号调理电路进行设计与调试，说明其工作原理。2、理解ni elvis ii数据采集平台的工作原理，通过ni elvis ii数据采集平

3、台对温度传感器及其调理电路出来的电压信号进行采集、分析与处理。(二)软件设计要求要求采用状态机的软件设计结构来设计温度采集系统软件。系统软件具有“系统初始化”、“系统等待”、“数据采集”、“报表生成”“打开报表”、“退出”等功能。具体要求如下：1、系统初始化温度采集系统软件运行后，首先进入系统初始化状态。系统初始化状态主要可以对ni elvis ii数据采集平台，所用的数据采集通道及软件界面上的所有控件进行初始化。系统初始化结束后，软件进行等待状态中，等待其他功能的选中与运行。2、系统等待在系统等待状态下，用户可选择其他功能并运行。要求系统等待状态采用事件驱动结构来实现。3、数据采集要求系统可

4、以对温度信号进行连续的实时采集、分析与显示。包括对所用ni elvis ii数据采集平台物理通道，电压最大值、最小值的设置与上限温度、下限温度的控制。按所选温度传感器的特性曲线将采集到得电压信号转为温度信号并通过波形与温度计实时的显示波形与数值。4、报表生成报表生成功能可以实现对温度连续采集与分析过程中的相关参数包括温度最大值、最小值、上限温度值、下限温度值、温度曲线、温度计指示值等参数作为报表的内容进行保存。5、打开报表打开报表功能可以对保存的报表进行打开以便进行离线进行分析和处理。6、退出按下“退出”键，将退出系统软件。要求系统软件界面设计友好，方便操作。在系统软件界面即前面板上必须有状态

5、显示栏，以显示软件当前运行的状态。二、设计目的通过本次设计使学生具备：(1) 初步了解测控系统的设计步骤，掌握系统设计方法，加深对专业理论知识的理解，能够综合运用所学的传感器原理与检测技术、虚拟仪器技术、测控电路、测控系统原理与设计等专业知识设计测控系统各个单元，并组成系统。(2) 通过制定测控系统设计方案，合理选择传感器及其他元件，正确计算、选择各电路和元件参数，确定尺寸和选择材料，以及较全面地考虑制造工艺、使用和维护等要求，达到了解和掌握测控系统综合设计过程和方法的目的。(3) 进行设计基本技能的训练。如：计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、图册、标准和规范等）以及使用经验数据、进行经验

6、估算和数据处理及计算机应用的能力。 (4)了解现代仪器科学与技术的发展前沿，学习和掌握基于虚拟仪器技术的测控系统组成和工作原理；进一步掌握虚拟仪器labview图形化软件设计方法与调试技巧。(5)培养学生查阅资料的能力和运用知识的能力；提高学生的论文撰写和表述能力；培养学生正确的设计思想、严谨的科学作风；培养学生的创新能力和运用知识的能力。三、设计要求1、了解和掌握整个以虚拟仪器技术平台构建的测控系统组成、工作原理、各单元功能和应用背景。2、根据设计任务进行文献资料的检索，根据测控系统的功能和工作原理，确定测控系统的功能，制定设计方案和设计虚拟仪器面板。3、合理选择传感器的种类与型号，设计信号

7、调理电路；利用虚拟仪器技术软件开发平台labview来编写与调试系统软件。4、按学校课程设计的撰写规范撰写且提交一份完整的设计报告。四、设计内容1、基于虚拟仪器技术的温度采集系统硬件设计。2、基于虚拟仪器技术的温度采集系统软件设计。具体设计内容详见前面的设计任务。五、设计报告要求报告中提供如下内容：1、 目录2、正文(1)设计任务书(只需要打印指导教师提供的设计任务书，不要对任务书的内容进行任何的修改)；(2)总体设计方案(包括对现代测控系统发展的概述、构建一个测控系统的总体结构图、温度传感器的发展与概述、温度信号调理电路的设计，并根据任务书要求，选择合适的技术参数和技术方案，对多种设计方案进

8、行分析比较，系统总体结构图概述等)；(3)系统硬件设计，包括传感器的选择(测量原理分析，传感器的量程、测量精度与结构、型号的确定)、信号调理电路的选择、设计及计算(根据测量要求、传感器的类型及特点，选择或设计合适的信号调理电路，并绘制电气系统原理图。)；(4)系统软件设计，包括系统软件程序流程图、前面板与框图程序的设计及功能实现方法等；(5)系统总体调试、运行及其结果；要求有程序和运行结果等。3、收获、总结与体会4、参考文献(不低于20篇)六、设计进度安排本课程设计共需2周时间，其具体安排见下表:时 间上午下午第一周星期一设计动员、布置设计任务查找与消化相关资料星期二查找与消化相关资料总体方案

9、设计星期三总体方案设计系统硬件设计星期四系统硬件设计系统硬件设计星期五系统硬件调试系统硬件调试第二周星期一系统软件设计系统软件设计星期二系统软件设计系统软件设计星期三系统软件调试系统总体调试及性能分析与总结星期四撰写设计报告撰写设计报告星期五完成设计报告并上交答辩七、设计考核办法本设计满分为100分，从设计平时表现、设计报告及设计答辩三个方面进行评分，其所占比例分别为20%、40%、40%。第二章 总体设计方案2.1 现代测控系统发展概述20世纪70年代以来，测量技术不断进步，出现了很多智能仪表，这些仪表在微电子的基础上，与计算机相结合，使得基于仪表的测量技术渐渐演变，成为一门包含机械、电子、

10、计算机的独立的学科。现代测控技术在追求仪表智能化的同时，还对其稳定性、可靠性和适应性要求也不断提高，相应的，随着技术发展，测控技术大量应用高新技术和新的科学研究成果，测控技术的技术指标与功能不断提高。作为代表，测控仪器仪表单元微小型化、智能化日趋明显。测控技术的两个方面，一个是测一个是控。“测”是依靠传感器和信号传输电路，即测控电路；“控”则是依靠现代计算机的计算处理能力，根据数据得出相应结果，通过反馈等方式控制整个系统。计算机已经成为测控技术中的中坚力量，于是，网络技术也就自然而然的越来越成为测控技术满足实际需求的关键支持。但是不可否认，测控电路依然是测控技术发展的基础，和另一个重要的发展方

11、向。现代科学技术的融入不但使现代测控技术在各方面得到广泛应用，而且加快了现代测控技术的发展，形成了现代测控技术朝微型化、集成化、远程化、网络化、虚拟化等方向发展。同时，现代测控技术是一门实践性非常强的技术，既包括硬件、软件的设计，又包括系统的集成，随着其在国防、工业、农业等领域应用的深度和广度的扩大，它将为提高生产效率、改进技术水平做出巨大的贡献。新型传感器技术、现代测控总线技术、虚拟仪器技术、远程测控技术、测控系统集成技术等，都是这门涉及广泛的学科的发展趋势和方向。新型传感器技术向微型化、数字化、集成化、智能化、网络化传感器、光纤传感器和生物传感器等几个方向发展。传感器是信息时代的三大支柱之

12、一，目前新的智能化传感器层出不穷，微处理器和网络与传感器的融合技术快速发展，新型传感器在测量仪器仪表、测控系统中的应用日益广泛和深入，可以说，新型传感器技术的发展对现代测控技术的发展起到了很好的推动作用，新型传感器技术是现代测控技术的一个重要组成部分。 现代测控总线技术具体包括了gpib、vxi、cpci、pxi、usb、ieee 1394、现场总线和lxi这几类总线，usb在现代的应用比重日益增加，也是发展最为迅速的总线技术。测控总线是测控系统的重要组成部分，随着计算机技术的发展，各种总线标准不断推出和发展。现代测控系统的发展趋势是采用标准总线计算机平台、功能强大的软件及应用总线技术的模块化

13、仪器设备的有机结合。这将极大地增强自动测试设备的功能与性能。在现代测控系统中，测控总线技术越来越受到重视。因此，在测控系统的研制、开发和应用中，选择好的测控系统平台总线，不仅有助于系统最终以较低成本满足更高的性能要求，而且可以使系统更加容易扩充、升级和保护用户的投资效益。虚拟仪器技术包括labview和labwindows/cvi，包括开发环境和虚拟仪器设计。虚拟仪器系统是测控技术与计算机技术结合的产物，它从根本上更新了仪器的概念，并在实际应用中表现出传统仪器无法比拟的优势，可以说虚拟仪器技术是现代测控技术的关键组成部分。虚拟仪器利用计算机和数据采集卡等相应硬件和专用软件构成，既有传统仪器的特

14、征，又有一般仪器所不具备的特殊功能，在现代测控应用中有着广泛的应用前景。远程测控技术是现代通信网络、远程测控系统的基础。基于internet、现场总线和无线通信的远程测控技术这三方面讲述应用，通过分布式网络化测控系统、基于vxi和pxi总线的远程测控系统。随着测控任务变得日趋复杂以及大范围测控要求的日益增多，进行远程测控、组建网络化的测控系统就显得非常必要。网络技术也必将在测控领域得到广泛的应用，从而有力地带动和促进远程测控技术的发展。采用远程测控技术，不仅可以降低测控系统的成本、实现远距离测控和资源共享，而且还能实现测控设备的远距离诊断与维护，大大提高测控的效率。电子设备测控系统集成技术，包

15、括现代测控系统的硬件设计（包括硬件需求分析、硬件集成、接口设计和可靠性与安全性设计），以及现代测控系统软件设计（包括采用cots的软件集成、软件组态和集成的标准化）。 采用系统集成技术解决测控系统的合理构成正成为测控界普遍关注的话题。测控系统的规模和功能各异，且存在各种模块的集成以及在异构和分布环境下设备互连、互操作、数据传输和通信等诸多问题，测控一体化系统集成应运而生。测控一体化是当今测控系统的发展方向，它以计算机为核心，采用组件技术将标准总线、硬件模块或仪器单元和相应的测控软件等进行构建，同时贯彻实施一系列系统集成标准体系，使之成为通用性和可移植性强的测控系统。测控一体化要求实现测控系统的

16、集成，其目标不仅包括测控系统的体系结构集成，还包括功能集成、信息集成和环境集成，同时还要符合相应的系统集成标准。2.2 测控系统总体结构图开始数值给定偏 差控制器执行器被控过程数据采集数据输出结束测量变送干扰图2-1 测控系统总体结构图2.3温度传感器的发展与概述与压力一样，温度也是过程控制中最重要的测量变量之一。例如在冷却回路中，温度监测不仅用来确保产品质量，还用来保证系统安全。过程工业往往利用热能进行控制，所以，根据应用需要选择理想的温度传感器，可实现既定测量目的并确保最佳测量效果。当然，对过程工艺的熟悉和预见可能出现的不确定扰动也是很重要的。 我们可以通过身体的感知器官感觉并分辨温度差。

17、然而，我们往往只能定义物体是冷是热，却不能将这种感觉量化。温度的涵义到底是什么呢？温度，即表示某物质每个粒子的平均动能。要通过这种能量来量化温度首先要定义温标，需要确定与某种材料温度相关的某个定点。最常见的定点是绝对零度即0k，以及水三相点（固态、液态、气态并存的点）273.16k。定点值的确定使绘制温度的直线图成为可能。其它定点值离上述点很远，例如氖的三相点是24.5561k，银的凝固点是1234.93k。这些定点值在最新版的国际温标（1990年版） (its-90) 中确定。测量温度的方法有多种，从简单的二极管到高精度的热噪声温度计。温度计可以分为两类：第一类温度计和第二类温度计。 第一类

18、为不需要用其他温度测量设备做预先校准的温度计。他们都是通过测量物理量，计算物理量和温度间的关系来确定温度的。例如气体温度计、热噪声温度计和应用测量黑体辐射的温度测量设备。这些温度传感器常常用于专门的实验室，使用起来相当复杂并且往往价格昂贵。第二类温度计则需要校准。工业上主要使用的是第二类温度计。特别是热电阻或热电偶温度传感器使用最为广泛。当安装温度传感器时，需要了解一些简单的基础原理：温度传感器主要测量的是它自身的温度。所以传感器必须尽可能靠近测量物安装并尽可能地避免环境影响，因为测量地点的干扰可能会使温度测量结果出现一些偏差。环境温度和介质温度较大的差异也可能会导致错误的测量值。如果传感器安

19、装在保护套管中，也就意味着它远离了真实的测量点，温度传感器灵敏度会降低，测量值可能与真实值出现背离。 基于精确性和易于进一步处理测量信号的要求，下列测量原理十分适用于工业环境温度监测：热电阻温度计 热电阻温度计通过热电阻测量温度。纯金属，特别是贵金属有最大的阻值变化率，适合用来制作温度传感器。电阻温度计分为正温度系数（ptc）型和负温度系数（ntc）型，正温度系数型即阻值随温度的上升而增加，负温度系数型则是阻值随温度的上升而减少。如果电阻呈标准的线性特性，温度值可以很容易地通过多项式估算出来。一般地说，电阻温度计测量范围为-250至1000。标准的铂电阻是主要的检测器件，pt100在0时为10

20、0 ，可用于精确测量高达850的温度。热电偶温度计 一个热电偶由两个不同的金属或半导体连接而成。基于塞贝克效应，若接合处的温度发生变化，则会在不同金属间将产生电势差。所形成的电势差取决于温度，温度差值对于不同金属的变化量也不同。温度差可在热端和冷端的接合处测得。如果要测热端的温度，则冷端温度必须已知，而冷端的温度是由其他的温度传感器测量的。根据热电原理，热端的温度可计算确定。热电偶几乎都用于1000及以上的温度测量。定义 误差限额是指测量系统在特殊环境中工作所能保证得出的测量值与真实值的最大差值，故测量误差不能超过误差限额。重复精度 重复精度指多次相同操作测量值和真实值间的最大差值。辨析率 测

21、量设备可测量到的最小的增量。2线制 2线制热电阻配线简单，但要带进引线电阻的附加误差。因此不适用于制造a级精度的热电阻，且在使用时引线及导线都不宜过长。 3线制 3线制可以消除引线电阻的影响，测量精度高于2线制。作为过程检测元件，其应用最广。 4线制 4线制不仅可以消除引线电阻的影响，而且在连接导线阻值相同时，还可以消除该电阻的影响。高精度测量应采用4线制。 自身发热影响为了能够测量热电阻传感器的输出信号，一定有电流通过传感器。这个测量电流消耗能量并产生热量，使温度升高。大多数情况下，制造商提供一个1ma的测量电流，这样传感器不会产生额外的热量，可提供一个最真实的测量值。2.4 温度信号调理电

22、路的设计本实验使用的热敏电阻为负温度系数（ntc）型热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，在室温（20）时为100k左右，手握之后（37左右）阻值为55k左右，在一定温度范围内，热敏电阻的阻值与温度的变换可以近似为线性，据此规律，设计电路，输出与温度对应的电压。经过op07构成的电压跟随器，送入elvis的模拟输入通道ai/o4。其电路图如下图2-2所示。图2-2 温度测量电路原理图第三章 系统硬件设计3.1 jlu-elvis型数据采集实验系统的介绍jlu-elvis型数据采集实验系统是一款基于美国国家仪器公司（ni）生产的教学实验虚拟仪器套件（ni elvis）平台，结合相应的labview

23、 程序能完成包括光，频率、声、热、压力在内的多种物理量的采集和测量的多传感器数据采集综合实验系统借助于ni elvis平台提供的程控电源，函数信号发生器，15v 和+5v 电源等资源，作为板上信号采集电路和相应信号调理电路的激励信号和工作电源等。完整的廊括了传感器实验中所包含的物理信号源，传感器电路，信号调理电路，数据采集和分析的全过程。利用本实验系统可以完成光耦测频，霍尔元件测频，语音采集，光采集，温度测量，压力测量等多种传感器实验。将电路板接到ni elvis上，将ni elvis的电源线接到220v市电，usb线缆接到装有ni-elvismx设备驱动程序的计算机上。打开ni elvis的

24、开关。观察实验板右上角三个绿色电源指示灯是否点亮，若灯亮，表示电路板电源工作正常，若灯不亮，表示电源工作异常，这种情况请检查，电路板是否与ni elvis可靠连接，同时检查一下保险管f1、f2、f5是否工作正常。直到电路板电源指示灯正常工作才能进行下一步工作。在前两步工作完成的前提下，用万用表测量保险管f6、f7的工作电压，看输出是否分别为+5v和-5v，若是则5d5电源模块工作正常，若不是，请检查5d5电源转换模块。完成了以上步骤以后，表示系统的整体工作状态正常，可以进入各个模块的测试和调试工作了。图3-1所示为jlu-elvis型数据采集实验系统外观图。图3-1 jlu-elvis型数据采

25、集实验系统外观图3.2 热敏电阻热敏电阻器是敏感元件的一类，按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器（ptc）和负温度系数热敏电阻器（ntc）。热敏电阻器的典型特点是对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电阻器（ptc）在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻器（ntc）在温度越高时电阻值越低，它们同属于半导体器件。图3-2 热敏电阻热敏电阻的主要特点是：灵敏度较高，其电阻温度系数要比金属大10100倍以上，能检测出10-6的温度变化；工作温度范围宽，常温器件适用于-55315，高温器件适用温度高于315（目前最高可达到2000），低温器件适用于-27355；体积小，能够

26、测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度；使用方便，电阻值可在0.1100k间任意选择；易加工成复杂的形状，可大批量生产；稳定性好、过载能力强。3.3 op07芯片op07的功能介绍：op07芯片是一种低噪声，非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路。由于op07具有非常低的输入失调电压（对于op07a最大为25v），所以op07在很多应用场合不需要额外的调零措施。op07同时具有输入偏置电流低（op07a为2na）和开环增益高（对于op07a为300v/mv）的特点，这种低失调、高开环增益的特性使得op07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。特点：超低偏移： 1

27、50v最大 。低输入偏置电流： 1.8na 。低失调电压漂移： 0.5v/ 。超稳定，时间： 2v/month最大高电源电压范围： 3v至22v工作电源电压范围是3v18v；op07完全可以用单电源供电，你说的5v,-5v绝对没有问题，用单5v也可以供电，但是线性区间太小，单电源供电，模拟地在1/2 vcc. 建议电源最好8v，否则线性区实在太小，放大倍数无法做大，一不小心，就充顶饱和了。我一直用+12v，-12v双电源供电。 图3-3 op07外型图片 图3-4 op07 管脚图op07芯片引脚功能说明：1和8为偏置平衡(调零端)，2为反向输入端，3为正向输入端，4接地，5空脚 6为输出，7

28、接电源。3.4 硬件工作原理本实验设计使用了jlu-elvis型数据采集实验系统的热敏电阻部分，如图3-5所示。 图3-5 热敏电阻电路图当实验运行时，电灯泡通电点亮，热敏电阻感应灯泡的温度而发生改变，并以电压形式传送至数据分析里。图中可调节电位器的阻值，通过控制电流大小来改变电灯泡的温度，即调节了热敏电阻的输出阻值。因为电灯泡发出的热量范围比较小，对热敏电阻的温度感应不大，我们在实验中可直接将手指捏住热敏电阻，温度在短暂时间内将迅速升高，并在一个温度值附近波动，我们在做实验的具体波形图里可以直观地看到。第四章 系统软件设计4.1 程序流程图的设计开始系统初始化系统等待设定各参数的值开始实验数

29、据采集电压/温度转换输出波形停止实验生成报表保存数据结束noyes图4-1 程序流程图4.2 前面板的设计基于labview的温度采集实验前面板设计如下图所示。图4-2 温度采集实验前面板现在简要介绍下前面板各部分的功能设置。图4-3是实验采集参数设定。可以选择连接计算机与硬件的信号物理通道，并能选择调理电压的范围。图中设置了elvis/ai4的i/o接口物理通道以及范围为-5v到+5v的调理电压。图4-3 采集参数设定 图4-4介绍了上下限温度控制的功能。以图中已设参数而言，温度上限为30度，下限为-10度，当采集到的实际温度高于30度时，超上限指示灯由绿转红，发出报警提示。同理，当采集到的

30、实际温度低于-10时，超下限指示灯由绿转红，发出报警提示。在实验运行过程中，也可以根据具体实验需要随时改变上下限的温度设置值。图4-4 上下限温度控制 当按下“开始实验”按钮时，实验程序开始运行，温度采集。当按下“停止实验”按钮时，实验退出。如图4-5所示。图4-5 开始与停止实验按钮在实验程序运行前后，系统都会提示正在进行的操作状态，如图4-6所示。图4-6 状态提示 由图4-7可以知道，实验中将采集到的温度值通过温度-时间曲线及时地显示到波形图里，并有历史数据记录。此外，温度指示计显示出当前的瞬时温度数值。图4-7 温度曲线与指示计4.3 框图程序的设计温度采集系统软件运行后，首先进入系统

31、初始化状态。系统初始化状态主要可以对ni elvis ii数据采集平台，所用的数据采集通道及软件界面上的所有控件进行初始化。系统初始化结束后，软件进行等待状态中，等待其他功能的选中与运行。 系统“初始化状态”框图程序如图4-8所示。系统“开始实验”框图程序如图4-9所示。图4-8 “系统初始化”框图程序图4-9 “开始实验”框图程序图4-10，4-11，4-12，4-13为“开始实验”的相关选择框图程序。 图4-10 图4-11 图4-12 图4-13数据采集的要求是系统可以对温度信号进行连续的实时采集、分析与显示。包括对所用ni elvis ii数据采集平台物理通道，电压最大值、最小值的设置

32、与上限温度、下限温度的控制。按所选温度传感器的特性曲线将采集到得电压信号转为温度信号并通过波形与温度计实时的显示波形与数值。报表生成功能可以实现对温度连续采集与分析过程中的相关参数包括温度最大值、最小值、上限温度值、下限温度值、温度曲线、温度计指示值等参数作为报表的内容进行保存。系统“打开数据”框图程序如图4-15所示。图4-14为相关选择框图程序。 图4-14图4-15 “打开数据”框图程序实验可将采集到的温度数据进行保存，能够对历史温度查询。在实验结束时会有提示窗口，选择保存或不保存数据。图4-16为系统“保存实验”的框图程序。图4-16 “保存实验”框图程序图4-18，4-19是“保存实

33、验”的相关选择框图程序。 当实验结束时，在前面板上按下“停止实验”，实验停止。对应的“退出”程序狂徒如图4-17所示。图4-17 “退出”框图程序图4-20是“退出”框图的相关选择程序框图。 图4-18 图4-19 图4-20在系统等待状态下，用户可选择其他功能并运行。要求系统等待状态采用事件驱动结构来实现。这时，我们可以改变前面板上的相关参数，如将上下限值进行合适的调整与设置，来满足实际温度的要求。实验前面板里的温度指示计能够及时显示当前的温度值，而波形图则可以追踪历史实验温度记录，并形成与之对应的时间-温度曲线，方便我们进行数据观察与分析。图4-21为“等待状态”的框图程序，图4-22，4

34、-23，4-24，4-25，4-26，4-27，4-28为“等待状态”的相关选择框图程序。图4-29为实验相关图标的解释说明。图4-21“等待状态”框图程序图4-22图4-23图4-24图4-25 图4-26图4-27图4-28图4-29第五章 系统调试、运行以及结果5.1 程序调试1.将热敏电阻和热源灯泡接入电路，打开elvis的+5v15v电源开关。2.打开热敏电阻模块的钮子开关，调整电位器rw0502，在常温下测量电路板的out5端，使输出电压在2.5v左右。3.将继电器左侧的单刀单掷开关置于s端，运行计算机中的labview程序，进入jlu-elvis型虚拟仪器综合实验系统的主界面，在

35、这里有一些菜单项供选择，如实验开始、帮助、初始化、退出等。点击实验开始菜单，进入温度测量实验，此时，会看到一些供选择的如实验原理、文件、开始实验、状态提示、停止实验等按钮和一些需要进行设置的框如通道的选择、温度上下限控制等。当我们按下选择按钮，就会进入到相应的界面，可以进行相应的操作；根据实际的要求来设置各选项。但必须注意，通道的选择设置一定要和硬件所连接的通道一致。4. 硬件连接和软件设置都没问题后，点击“开始实验”按钮开始采集数据，这时会看到在时域显示的界面上，波形会随着温度的改变而变化。观察显示的波形，并做好记录，同时，还可以把采集到的数据保存成文件以便日后分析和处理；5.最后，点击“停

36、止”按钮，结束采集；6.点击“退出”按钮即可退出实验。5.2 运行以及结果 图5-1是未开始实验的系统前面板，可以看出，该实验能够对实验相关参数进行设置，并能够将采集到的温度及时在波形图里显示出来，而且能保存历史数据。前面板里的温度指示计显示当前的瞬态温度数值。设置初始化参数：物理通道为elvis/ai4，调理电压范围-5v到+5v，上限温度30度，下限温度22度。当程序运行时，采集到的实际温度在21度上下微小区间内浮动，低于下限设置温度值，超下限指示灯为红色报警状态。状态提示“正在采集数据”。实验运行如图5-2所示。图中可知当前温度为20.5度。 图5-1 未开始实验的前面板 图5-2 电灯

37、泡下的温度采集实验 当用手指紧紧捏住热敏电阻后，实验采集的温度瞬间升为29度左右，并上下微量波动。这时，上下限温度均未超值，上下限显示灯均为绿色。如图5-3所示。 图5-3 手接触时的温度采集实验实验结束时，按下“停止实验”按钮，并保存实验数据。第六章 labview课程设计的心得体会通过这次课程设计我们了解了现代测控系统发展有了进一步的了解，在这个课程设计过程中，我们在收获知识的同时，还收获了阅历，我们通过查找大量资料，进行构思以及实践，同学之间交流，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在其它能力上也都有了提高。本次课程设计让我学会了很多，对labview有了更深的了解，通过这次课程设计，让

38、我更加坚信学习要把理论与实践相结合，只有这样才能达到事半功倍的效果，通过实践才能让我们对所学的理论知识了解的更彻底。我们只有将理论知识运用到实践中，真正为自己所用，这才是我们学习的最终目的。在课程设计中遇到问题是不可避免的，在这次课程设计当中，我也遇到了一些想不通的问题。首先，我会到网上或者借阅书籍来查找相关资料，有些实在解决不了的问题就会跟同学一起讨论交流，知道问题得到解决。这更让我体会到互相团结协作的重要性，我想以后在工作中，在社会上也一样，我们要能够有很好的集体荣誉感，有互相团结协作的精神，当然这是建立在我们有过深刻的个人思考的基础上的，我们不能养成依靠团体的，依靠他人的习惯。只有这样，我们才会在这个充满竞争的社会中立于不败之地。虚拟仪器是多媒体计算机的一个重要应用领域，是多学科交叉、渗透的产物，其中浓缩了许多高、精、尖的科学技术。在测控技术与仪器前景与展望的课程学习中，我们知道虚拟仪器技术正沿着总线与驱动程序的标准化、硬/软件的模块化，以及编程平台的图形化和硬件模块的即插即用(plug&play)化等方向发展。现在，vi技术在发达国家的应用已非常普及，而我国基本上还处于传统测试仪器与计算机互相分离的状