第15章 熱電偶的應(yīng)用

1、第第1515章章 熱電偶溫度測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱電偶溫度測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)15.1 15.1 設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù)115.2 15.2 電路原理與設(shè)計(jì)電路原理與設(shè)計(jì)15.3 15.3 LabVIEW虛擬儀器設(shè)計(jì)虛擬儀器設(shè)計(jì)3215.1設(shè)計(jì)任務(wù)15.115.1設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù) 本設(shè)計(jì)用本設(shè)計(jì)用K K型熱電偶設(shè)計(jì)量程范圍為型熱電偶設(shè)計(jì)量程范圍為0 0100100的溫度顯示器，并在電路設(shè)計(jì)中加入冷端補(bǔ)償器對(duì)的溫度顯示器，并在電路設(shè)計(jì)中加入冷端補(bǔ)償器對(duì)冷端溫度進(jìn)行補(bǔ)償，最后利用冷端溫度進(jìn)行補(bǔ)償，最后利用LabVIEWLabVIEW設(shè)計(jì)虛擬儀設(shè)計(jì)虛擬儀器顯示測(cè)量溫度值。通過本設(shè)計(jì)須掌握以下幾點(diǎn)：器顯示測(cè)量溫度值。通

2、過本設(shè)計(jì)須掌握以下幾點(diǎn)：1 1）了解）了解K K型熱電偶測(cè)量溫度的方法，和電橋補(bǔ)償法。型熱電偶測(cè)量溫度的方法，和電橋補(bǔ)償法。2 2）掌握利用熱電偶的原理建立仿真模型。）掌握利用熱電偶的原理建立仿真模型。3 3）會(huì)使用）會(huì)使用LabVIEWLabVIEW進(jìn)行編程。進(jìn)行編程。15.2電路原理與設(shè)計(jì)15.2.1 15.2.1 傳感器模型的建立傳感器模型的建立熱電偶是把溫度轉(zhuǎn)化為電勢(shì)大小的熱電式傳感器。表熱電偶是把溫度轉(zhuǎn)化為電勢(shì)大小的熱電式傳感器。表1 15-15-1為為K K型熱電偶的分度表，這是在冷端溫度為型熱電偶的分度表，這是在冷端溫度為00時(shí)測(cè)時(shí)測(cè)定的數(shù)值。對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可得熱電偶的數(shù)學(xué)

3、定的數(shù)值。對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可得熱電偶的數(shù)學(xué)模型如下：模型如下： 式中：式中：t tR R表示測(cè)量溫度；表示測(cè)量溫度；t tAMRAMR表示測(cè)溫參考點(diǎn)。表示測(cè)溫參考點(diǎn)。 41/(15 1)outRAMRVVCtt15.2電路原理與設(shè)計(jì) 表表 15-1 K15-1 K型熱電偶的分度表型熱電偶的分度表15.2電路原理與設(shè)計(jì)根據(jù)上式在根據(jù)上式在MultisimMultisim中建立熱電偶的仿真模型如圖中建立熱電偶的仿真模型如圖15-115-1所示。所示。 圖圖15-1 15-1 熱電偶模型熱電偶模型以上模型只是對(duì)熱電偶性能的一個(gè)近似，是線性的，而實(shí)以上模型只是對(duì)熱電偶性能的一個(gè)近似，是線性的，而實(shí)

4、際熱電偶的具有一定的非線性。際熱電偶的具有一定的非線性。（a a）熱電偶示意圖）熱電偶示意圖（b b）冷端溫度為）冷端溫度為00時(shí)的模型時(shí)的模型（c c）冷端溫度為）冷端溫度為室溫時(shí)的模型室溫時(shí)的模型圖圖15-2 15-2 電橋補(bǔ)償電橋補(bǔ)償15.2.2 15.2.2 溫度補(bǔ)償電路的設(shè)計(jì)溫度補(bǔ)償電路的設(shè)計(jì)若用熱電偶測(cè)量溫度時(shí)，熱電偶的工作端（熱端）若用熱電偶測(cè)量溫度時(shí)，熱電偶的工作端（熱端）被放置在待測(cè)溫場中，而自由端（冷端）通常被放在被放置在待測(cè)溫場中，而自由端（冷端）通常被放在00的環(huán)境中。若冷端溫度不是的環(huán)境中。若冷端溫度不是00，則會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤，則會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差，此時(shí)要進(jìn)行冷端補(bǔ)償。差，

5、此時(shí)要進(jìn)行冷端補(bǔ)償。本設(shè)計(jì)的冷端補(bǔ)償采用電橋補(bǔ)償，如圖本設(shè)計(jì)的冷端補(bǔ)償采用電橋補(bǔ)償，如圖15-215-2所示。所示。15.2電路原理與設(shè)計(jì) 三極管基極與集電極相連，相當(dāng)于一個(gè)負(fù)溫度系三極管基極與集電極相連，相當(dāng)于一個(gè)負(fù)溫度系數(shù)的數(shù)的PNPN結(jié)。三極管可選用結(jié)。三極管可選用90139013，由于，由于MultisimMultisim器件器件庫中沒有，選用三極管庫中沒有，選用三極管2N22222N2222代替。代替。電橋中電橋中R R3 3的值應(yīng)和的值應(yīng)和R R4 4的值相等，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的值相等，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使上面的左右兩橋臂的總電阻值也相等，才能使使上面的左右兩橋臂的總電阻值也相等，才能使

6、電橋平衡。調(diào)整電橋上下兩臂的電阻的比值，可電橋平衡。調(diào)整電橋上下兩臂的電阻的比值，可調(diào)節(jié)輸出電壓的大小，即補(bǔ)償電壓的大小，合理調(diào)節(jié)輸出電壓的大小，即補(bǔ)償電壓的大小，合理選擇這個(gè)比值，可使補(bǔ)償電路的電壓正好等于熱選擇這個(gè)比值，可使補(bǔ)償電路的電壓正好等于熱電偶自由端溫度上升而降低的電壓值，從而起到電偶自由端溫度上升而降低的電壓值，從而起到電壓補(bǔ)償?shù)淖饔?。電壓補(bǔ)償?shù)淖饔?。圖12-2（a）框圖面板及函數(shù)模板15.2電路原理與設(shè)計(jì)15.2電路原理與設(shè)計(jì)注意：電橋調(diào)零時(shí)，應(yīng)使三極管注意：電橋調(diào)零時(shí)，應(yīng)使三極管2N22222N2222的參數(shù)測(cè)的參數(shù)測(cè)量溫度為量溫度為0 0攝氏度，即此時(shí)自由端溫度為攝氏度，即

7、此時(shí)自由端溫度為0 0攝氏度，攝氏度，不用進(jìn)行溫度補(bǔ)償。不用進(jìn)行溫度補(bǔ)償。補(bǔ)償電路的輸出端接補(bǔ)償電路的輸出端接HB/SCHB/SC連接器，將該電路全連接器，將該電路全部選中，鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊該電路然后選擇用子電路部選中，鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊該電路然后選擇用子電路替換，將該子電路的名稱設(shè)為替換，將該子電路的名稱設(shè)為K K，子電路模塊的兩，子電路模塊的兩輸出端分別為補(bǔ)償電路的正負(fù)輸出端。輸出端分別為補(bǔ)償電路的正負(fù)輸出端。 圖12-2（b）前面板及控件模板15.2電路原理與設(shè)計(jì)15.2.3 15.2.3 放大電路設(shè)計(jì)放大電路設(shè)計(jì)放大電路部分與放大電路部分與13.2.313.2.3節(jié)的金屬應(yīng)變片放大電路相節(jié)的金屬

8、應(yīng)變片放大電路相似，由儀用放大和比例放大環(huán)節(jié)組成，如圖似，由儀用放大和比例放大環(huán)節(jié)組成，如圖15-315-3所所示，其中示，其中R RW1W1可調(diào)節(jié)儀用放大器的放大倍數(shù)，可調(diào)節(jié)儀用放大器的放大倍數(shù)，R RW2W2用于電路調(diào)零。電路設(shè)計(jì)好后，要進(jìn)行電橋、比用于電路調(diào)零。電路設(shè)計(jì)好后，要進(jìn)行電橋、比例放大的調(diào)零和增益的調(diào)整。例放大的調(diào)零和增益的調(diào)整。15.2電路原理與設(shè)計(jì) 圖圖15-3 15-3 電路設(shè)計(jì)電路設(shè)計(jì)15.2電路原理與設(shè)計(jì)15.2.4 15.2.4 直流穩(wěn)壓源設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓源設(shè)計(jì)電路中的供電電源都采用電路中的供電電源都采用15V15V直流電源直接供電，直流電源直接供電，實(shí)際應(yīng)用中需要設(shè)計(jì)

9、直流穩(wěn)壓電路來實(shí)現(xiàn)交實(shí)際應(yīng)用中需要設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓電路來實(shí)現(xiàn)交- -直流直流的轉(zhuǎn)換，以及穩(wěn)定供電電壓。直流穩(wěn)壓電源電路的轉(zhuǎn)換，以及穩(wěn)定供電電壓。直流穩(wěn)壓電源電路如圖如圖15-415-4所示。所示。 圖圖15-4 15-4 直流穩(wěn)壓源電路直流穩(wěn)壓源電路15.2電路原理與設(shè)計(jì)圖12-3 修飾子模塊 15.2.5 15.2.5 綜合電路仿真綜合電路仿真綜合電路如圖綜合電路如圖15-315-3所示，下面我們主要來對(duì)各子所示，下面我們主要來對(duì)各子電路模塊進(jìn)行仿真分析。電路模塊進(jìn)行仿真分析。1 1）熱電偶及熱電偶補(bǔ)償子電路分析）熱電偶及熱電偶補(bǔ)償子電路分析 在圖在圖15-215-2的電橋補(bǔ)償電路中，對(duì)三極管的

10、電橋補(bǔ)償電路中，對(duì)三極管2N22222N2222進(jìn)進(jìn)行溫度參數(shù)掃描分析，掃描參數(shù)設(shè)為行溫度參數(shù)掃描分析，掃描參數(shù)設(shè)為temptemp（溫（溫度），從度），從0033每隔每隔11掃描一個(gè)值。輸出電壓掃描一個(gè)值。輸出電壓值為三極管的集電極與發(fā)射極電壓之差，掃描的值為三極管的集電極與發(fā)射極電壓之差，掃描的分析是瞬態(tài)分析。分析的結(jié)果如圖分析是瞬態(tài)分析。分析的結(jié)果如圖15-515-5所示，溫所示，溫度每增加度每增加11，三極管兩端電壓下降約，三極管兩端電壓下降約2mV2mV。15.2電路原理與設(shè)計(jì)圖圖15-5 PN15-5 PN結(jié)負(fù)溫度特性結(jié)負(fù)溫度特性15.2電路原理與設(shè)計(jì)補(bǔ)償電橋電路應(yīng)首先調(diào)零，調(diào)零的

11、方法是首先雙補(bǔ)償電橋電路應(yīng)首先調(diào)零，調(diào)零的方法是首先雙擊三極管，打開如圖擊三極管，打開如圖15-615-6所示的屬性設(shè)置對(duì)話框，所示的屬性設(shè)置對(duì)話框，單擊單擊“Edit Model”Edit Model”按鈕，可打開元件模型編輯窗按鈕，可打開元件模型編輯窗口，如圖口，如圖15-715-7所示，將參數(shù)測(cè)量溫度設(shè)為所示，將參數(shù)測(cè)量溫度設(shè)為00，然，然后調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器后調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器RWRW，使電橋兩輸出端，使電橋兩輸出端1212盒盒IO2IO2之間的電壓近似為之間的電壓近似為0 0。當(dāng)自由端溫度（即環(huán)境溫。當(dāng)自由端溫度（即環(huán)境溫度）為度）為2525時(shí)，將模擬環(huán)境溫度的時(shí)，將模擬環(huán)境溫度的V1V1的

12、值設(shè)為的值設(shè)為2525V V，將三極管的參數(shù)測(cè)量溫度設(shè)為，將三極管的參數(shù)測(cè)量溫度設(shè)為2525，然后對(duì)，然后對(duì)電路進(jìn)行參數(shù)掃描分析，其設(shè)置如圖電路進(jìn)行參數(shù)掃描分析，其設(shè)置如圖15-815-8所示。所示。 圖12-4 圖標(biāo)編輯15.2電路原理與設(shè)計(jì)圖圖15-6 15-6 三極管三極管2N22222N2222屬性設(shè)置對(duì)話框?qū)傩栽O(shè)置對(duì)話框圖圖15-7 15-7 元件模型編輯窗口元件模型編輯窗口15.2電路原理與設(shè)計(jì)圖12-7 連接器和顯示器件關(guān)聯(lián)（a a）分析參數(shù)設(shè)置）分析參數(shù)設(shè)置（b b）輸出端設(shè)置）輸出端設(shè)置圖圖15-8 15-8 參數(shù)掃描設(shè)置參數(shù)掃描設(shè)置15.2電路原理與設(shè)計(jì)選擇模擬溫度變化的電

13、壓源作為掃描對(duì)象，在選擇模擬溫度變化的電壓源作為掃描對(duì)象，在0V0V到到100V100V的范圍內(nèi)，每隔的范圍內(nèi)，每隔10V10V掃描一次，設(shè)置掃描直掃描一次，設(shè)置掃描直流工作點(diǎn)，輸出變量選擇子電路的兩輸出端之差，流工作點(diǎn)，輸出變量選擇子電路的兩輸出端之差，如圖如圖15-815-8（b b）所示。掃描結(jié)果如圖）所示。掃描結(jié)果如圖15-915-9所示，將該所示，將該仿真數(shù)據(jù)與表仿真數(shù)據(jù)與表15-115-1的的K K型熱電偶分度表進(jìn)行比較，型熱電偶分度表進(jìn)行比較，可知經(jīng)補(bǔ)償后，在表可知經(jīng)補(bǔ)償后，在表15-115-1所列的各溫度下，子電路所列的各溫度下，子電路總的輸出電壓和分度表中的值基本相符。總的輸

14、出電壓和分度表中的值基本相符。注意：因仿真中所用的仿真模型只是對(duì)熱電偶的近注意：因仿真中所用的仿真模型只是對(duì)熱電偶的近似，所以在自由端溫度為似，所以在自由端溫度為0 0攝氏度的情況下，熱電攝氏度的情況下，熱電偶模型的輸出電壓值就有誤差，而補(bǔ)償電橋的設(shè)計(jì)偶模型的輸出電壓值就有誤差，而補(bǔ)償電橋的設(shè)計(jì)只是保證只是保證0 0攝氏度時(shí)仿真電橋電路的輸出為攝氏度時(shí)仿真電橋電路的輸出為0 0，所以，所以仿真子電路輸出的電壓值和仿真子電路輸出的電壓值和K K型熱電偶分度表的相型熱電偶分度表的相應(yīng)值會(huì)有一定誤差。應(yīng)值會(huì)有一定誤差。 15.2電路原理與設(shè)計(jì) 圖圖15-9 15-9 參數(shù)掃描分析結(jié)果參數(shù)掃描分析結(jié)果

15、15.2電路原理與設(shè)計(jì)2 2）直流穩(wěn)壓源子電路分析）直流穩(wěn)壓源子電路分析 下面對(duì)這個(gè)電路進(jìn)行如下仿真：下面對(duì)這個(gè)電路進(jìn)行如下仿真： 橋式整流輸出電壓：橋式整流輸出電壓： 整流橋輸出接負(fù)載后，用示波器觀察波形如圖整流橋輸出接負(fù)載后，用示波器觀察波形如圖15-1015-10所示。所示。正弦波經(jīng)整流后輸出單一方向的波動(dòng)。正弦波經(jīng)整流后輸出單一方向的波動(dòng)。圖圖15-10 15-10 整流橋輸出整流橋輸出15.2電路原理與設(shè)計(jì) 濾波后輸出電壓濾波后輸出電壓 整流橋后接濾波器，輸出接電阻后電路輸出波形如圖整流橋后接濾波器，輸出接電阻后電路輸出波形如圖15-115-11 1所示。由圖可以看到，交流成分減小，

16、但仍然存在小的所示。由圖可以看到，交流成分減小，但仍然存在小的波動(dòng)。波動(dòng)。圖圖15-11 15-11 濾波后輸出濾波后輸出15.2電路原理與設(shè)計(jì) 接三端穩(wěn)壓后輸出接三端穩(wěn)壓后輸出 接三端穩(wěn)壓后，正端接負(fù)載后輸出電壓如圖接三端穩(wěn)壓后，正端接負(fù)載后輸出電壓如圖15-1215-12所示。輸所示。輸出電壓基本穩(wěn)定。出電壓基本穩(wěn)定。圖圖15-12 15-12 穩(wěn)壓源輸出穩(wěn)壓源輸出15.2電路原理與設(shè)計(jì) 電壓調(diào)整率電壓調(diào)整率 輸入輸入220V220V交流電，變化范圍為交流電，變化范圍為15%15%20%20%，所以電壓波動(dòng)范，所以電壓波動(dòng)范圍為圍為176V176V253V253V。在額定輸入電壓下，當(dāng)輸出

17、滿載時(shí)，調(diào)整輸出。在額定輸入電壓下，當(dāng)輸出滿載時(shí)，調(diào)整輸出電阻，使電流約為最大輸出電流，即電阻，使電流約為最大輸出電流，即0.1A0.1A，得滿載時(shí)電阻為，得滿載時(shí)電阻為138138。當(dāng)輸入電壓為當(dāng)輸入電壓為176V176V、負(fù)載為、負(fù)載為138138時(shí)，輸出電壓時(shí)，輸出電壓U1U1為為14.832V14.832V；當(dāng)；當(dāng)輸入電壓為輸入電壓為220V220V、負(fù)載為、負(fù)載為138138時(shí)，輸出電壓時(shí)，輸出電壓U0U0為為14.839V14.839V；當(dāng)輸；當(dāng)輸入電壓為入電壓為253V253V，負(fù)載為，負(fù)載為138138時(shí)，輸出電壓時(shí)，輸出電壓U2U2為為14.842V14.842V。取取U U

18、為為U1U1和和U2U2中相對(duì)中相對(duì)U0U0變化較大的值，則變化較大的值，則U=14.832U=14.832，所以電壓調(diào)，所以電壓調(diào)整率：整率：0014.832 14.8390.007100%100%100% 0.05%14.83914.839vU USU15.2電路原理與設(shè)計(jì) 電流調(diào)整率電流調(diào)整率 設(shè)輸入信號(hào)為額定設(shè)輸入信號(hào)為額定220V220V交流電，當(dāng)輸出滿載（交流電，當(dāng)輸出滿載（138138）時(shí)，）時(shí)，輸出電壓輸出電壓U0U0為為14.839V14.839V；當(dāng)輸出空載時(shí)，輸出電壓；當(dāng)輸出空載時(shí)，輸出電壓U U為為15.2615.26V V；當(dāng)輸出為；當(dāng)輸出為50%50%滿載時(shí)，輸出電

19、壓滿載時(shí)，輸出電壓U0U0為為14.9814.98所以電壓調(diào)所以電壓調(diào)整率：整率： 紋波電壓：紋波電壓： 在額定在額定220V220V輸入電壓下，輸出滿載，即負(fù)載電阻為輸入電壓下，輸出滿載，即負(fù)載電阻為138138時(shí)，時(shí)，在示波器中觀察輸出波形，如圖在示波器中觀察輸出波形，如圖15-1315-13所示。因只選擇了觀所示。因只選擇了觀察交流成分，所以所觀察到的信號(hào)即紋波電壓信號(hào)，其峰察交流成分，所以所觀察到的信號(hào)即紋波電壓信號(hào)，其峰峰值為峰值為2.143nV2.143nV。0015.26 14.980.28100%100%100% 1.9%14.9814.98IU USU15.2電路原理與設(shè)計(jì)圖

20、圖15-13 15-13 波紋電壓示意圖波紋電壓示意圖15.2電路原理與設(shè)計(jì) 輸出抗干擾電路分析輸出抗干擾電路分析 圖圖15-14(a)15-14(a)為未加抗干擾電路前系統(tǒng)的幅頻響應(yīng)圖，可以看為未加抗干擾電路前系統(tǒng)的幅頻響應(yīng)圖，可以看到交流成分的幅值很小。當(dāng)輸出加了抗干擾電路后，輸出到交流成分的幅值很小。當(dāng)輸出加了抗干擾電路后，輸出的幅頻響應(yīng)如圖的幅頻響應(yīng)如圖15-14(b)15-14(b)所示，可以看到高頻噪聲得到一所示，可以看到高頻噪聲得到一定程度的抑制。定程度的抑制。(a)(b)圖圖15-14 15-14 抗干擾電路交流分析抗干擾電路交流分析15.2電路原理與設(shè)計(jì) 電路分析完成后，對(duì)電

21、路進(jìn)行仿真得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果電路分析完成后，對(duì)電路進(jìn)行仿真得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表如表15-215-2所示。所示。 表表15-2 15-2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)15.3 LabVIEW虛擬儀器設(shè)計(jì)15.3.1 15.3.1 數(shù)據(jù)顯示子程序設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)顯示子程序設(shè)計(jì) 將上節(jié)中表將上節(jié)中表15-215-2的數(shù)據(jù)經(jīng)的數(shù)據(jù)經(jīng)MATLABMATLAB多項(xiàng)式擬和后，多項(xiàng)式擬和后， 得下式：得下式： （15-215-2） 反解得到反解得到: : （15-315-3）30.78970.049210TU10000.04920.7897UT15.3 LabVIEW虛擬儀器設(shè)計(jì)從開始菜單中運(yùn)行從開始菜單中運(yùn)行“National Inst

22、ruments National Instruments LabVIELabVIE- -W 8.2”W 8.2”， 在在Getting StartedGetting Started窗口左邊的窗口左邊的FilesFiles控件里，控件里，選擇選擇Blank VIBlank VI建立一個(gè)新程序。建立一個(gè)新程序?？驁D程序的繪制：框圖程序的繪制： 設(shè)計(jì)的子程序框圖如圖設(shè)計(jì)的子程序框圖如圖15-1515-15所示。本設(shè)計(jì)關(guān)于數(shù)所示。本設(shè)計(jì)關(guān)于數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換采用第三種方法設(shè)計(jì)程序框圖，用這種據(jù)的轉(zhuǎn)換采用第三種方法設(shè)計(jì)程序框圖，用這種方法設(shè)計(jì)的子程序在接口電路設(shè)計(jì)時(shí)不用考慮數(shù)方法設(shè)計(jì)的子程序在接口電路設(shè)計(jì)時(shí)不用

23、考慮數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。由設(shè)計(jì)據(jù)轉(zhuǎn)換。由設(shè)計(jì)2 2的方法想到利用的方法想到利用For LoopFor Loop進(jìn)行兩進(jìn)行兩次自動(dòng)索引，便可以使數(shù)據(jù)變?yōu)閱蝹€(gè)值顯示，這次自動(dòng)索引，便可以使數(shù)據(jù)變?yōu)閱蝹€(gè)值顯示，這里省去了矩陣索引函數(shù)。需要注意的是，后面的里省去了矩陣索引函數(shù)。需要注意的是，后面的數(shù)據(jù)通道不能設(shè)為自動(dòng)索引，否則輸出將不再是數(shù)據(jù)通道不能設(shè)為自動(dòng)索引，否則輸出將不再是單個(gè)數(shù)值。單個(gè)數(shù)值。 15.3 LabVIEW虛擬儀器設(shè)計(jì)圖圖15-15 15-15 程序框圖程序框圖15.3 LabVIEW虛擬儀器設(shè)計(jì) 圖中圖中U U0 0為時(shí)域信號(hào)采集器，它將電壓的波形提為時(shí)域信號(hào)采集器，它將電壓的波形提取出來，

24、再將連續(xù)電壓值作為取出來，再將連續(xù)電壓值作為VIVI的輸入。時(shí)域信的輸入。時(shí)域信號(hào)的采集器由控制模板號(hào)的采集器由控制模板I/OI/O模塊里的波形函數(shù)經(jīng)矩模塊里的波形函數(shù)經(jīng)矩陣化而成。連續(xù)的電壓波形在外層陣化而成。連續(xù)的電壓波形在外層ForFor循環(huán)內(nèi)必須循環(huán)內(nèi)必須加一個(gè)波形元素提取模塊把加一個(gè)波形元素提取模塊把Y Y值提取出來，否則數(shù)值提取出來，否則數(shù)據(jù)在里層據(jù)在里層ForFor循環(huán)中不能利用自動(dòng)索引，達(dá)不到數(shù)循環(huán)中不能利用自動(dòng)索引，達(dá)不到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的目的。根據(jù)式據(jù)轉(zhuǎn)換的目的。根據(jù)式15-315-3在里層在里層ForFor循環(huán)中用常循環(huán)中用常數(shù)和運(yùn)算函數(shù)構(gòu)建程序框圖，輸出包括電壓數(shù)顯數(shù)和運(yùn)算函數(shù)

25、構(gòu)建程序框圖，輸出包括電壓數(shù)顯和溫度計(jì)。和溫度計(jì)。15.3 LabVIEW虛擬儀器設(shè)計(jì)定義圖標(biāo)與連接器定義圖標(biāo)與連接器雙擊右上角圖標(biāo)進(jìn)行編輯后，用鼠標(biāo)右鍵單擊前雙擊右上角圖標(biāo)進(jìn)行編輯后，用鼠標(biāo)右鍵單擊前面板窗口中的圖標(biāo)窗格，在快捷菜單中選擇面板窗口中的圖標(biāo)窗格，在快捷菜單中選擇Show Show ConnectorConnector，定義連接。，定義連接。建立前面板上的控件和連接器窗口的端子關(guān)聯(lián)。建立前面板上的控件和連接器窗口的端子關(guān)聯(lián)。連接器輸入只有一個(gè)，與時(shí)域波形采集器相關(guān)聯(lián)，連接器輸入只有一個(gè)，與時(shí)域波形采集器相關(guān)聯(lián)，輸出有兩個(gè)，分別與電壓數(shù)顯模塊和溫度計(jì)相關(guān)輸出有兩個(gè)，分別與電壓數(shù)顯模

26、塊和溫度計(jì)相關(guān)聯(lián)。完成上述工作后，將設(shè)計(jì)好的聯(lián)。完成上述工作后，將設(shè)計(jì)好的VIVI保存。下次保存。下次調(diào)用該調(diào)用該VIVI時(shí)，圖標(biāo)與端口如圖時(shí)，圖標(biāo)與端口如圖15-1615-16所示。所示。圖圖15-16 15-16 子子VIVI圖標(biāo)圖標(biāo)15.3 LabVIEW虛擬儀器設(shè)計(jì)15.3.2 15.3.2 接口電路的設(shè)計(jì)與編譯接口電路的設(shè)計(jì)與編譯子程序設(shè)計(jì)好后，需要設(shè)計(jì)接口電路。本設(shè)計(jì)中接子程序設(shè)計(jì)好后，需要設(shè)計(jì)接口電路。本設(shè)計(jì)中接口電路的設(shè)計(jì)與編譯分以下幾步：口電路的設(shè)計(jì)與編譯分以下幾步：把把MultisimMultisim安裝目錄下安裝目錄下SamplingSamplingLabVIEWLabV

27、IEW Instrum-Instrum-entsentsTemplatesInputTemplatesInput文件夾拷貝到另外一個(gè)地文件夾拷貝到另外一個(gè)地方。方。在在LabVIEWLabVIEW 中打開步驟中所拷貝的中打開步驟中所拷貝的StarterInputIn-StarterInputIn-strumentstrument . .lvprojlvproj工程，如圖工程，如圖15-1715-17。接口電路的設(shè)計(jì)。接口電路的設(shè)計(jì)是在是在Starter Input Starter Input Instrument.vitInstrument.vit中進(jìn)行。中進(jìn)行。15.3 LabVIEW虛擬儀

28、器設(shè)計(jì)圖圖15-17 15-17 StarterInputInstrumentStarterInputInstrument . .lvprojlvproj工程圖工程圖15.3 LabVIEW虛擬儀器設(shè)計(jì)打開打開Starter Input Starter Input Instrument.vitInstrument.vit的框圖面板，完成接的框圖面板，完成接口框圖的設(shè)計(jì)。在數(shù)據(jù)處理部分，選擇口框圖的設(shè)計(jì)。在數(shù)據(jù)處理部分，選擇CASECASE結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)下拉菜單中的下拉菜單中的Update DATAUpdate DATA選項(xiàng)進(jìn)行修改。按框圖選項(xiàng)進(jìn)行修改。按框圖中的說明，在結(jié)構(gòu)框中右鍵選擇中的說明，在結(jié)

29、構(gòu)框中右鍵選擇Select a VISelect a VI，把在，把在L L- -abVIEWabVIEW完成的子完成的子VIVI添加在添加在Update DATAUpdate DATA框中即可。框中即可。此時(shí)只能添加功能，不可修改框圖面板的原狀，此時(shí)只能添加功能，不可修改框圖面板的原狀，如圖如圖15-1815-18所示。由于數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換在子所示。由于數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換在子VIVI的設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，所以子已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，所以子VIVI的輸入直接與的輸入直接與MultisimMultisim的輸出的輸出數(shù)據(jù)相連即可。為子數(shù)據(jù)相連即可。為子VIVI的輸出創(chuàng)建指示器，并設(shè)的輸出創(chuàng)建指示器，并設(shè)置室溫置室溫T

30、0T0為為2525?？驁D面板設(shè)計(jì)好后，在前面板中。框圖面板設(shè)計(jì)好后，在前面板中還需進(jìn)一步地調(diào)整，并用控制模板下的修飾（還需進(jìn)一步地調(diào)整，并用控制模板下的修飾（DecDecorationsorations）子模板對(duì)界面進(jìn)行美化。最后保存修改，）子模板對(duì)界面進(jìn)行美化。最后保存修改，并重命名為并重命名為proj3.vitproj3.vit。 圖圖15-18 15-18 數(shù)據(jù)處理部分框圖數(shù)據(jù)處理部分框圖15.3 LabVIEW虛擬儀器設(shè)計(jì)15.3 LabVIEW虛擬儀器設(shè)計(jì) 注意虛擬儀器信息的設(shè)置也可在注意虛擬儀器信息的設(shè)置也可在Instrument Instrument TemplTempl- -a

31、teate下下proj3.vitproj3.vit的程序框圖里設(shè)計(jì)，如圖的程序框圖里設(shè)計(jì)，如圖15-1915-19所示。所示。打開打開MultisimMultisim InstrInstr Info Info子程序設(shè)置各項(xiàng)，在儀器子程序設(shè)置各項(xiàng)，在儀器IDID中和顯示名稱中填入唯一的標(biāo)識(shí)，同時(shí)把輸入端中和顯示名稱中填入唯一的標(biāo)識(shí)，同時(shí)把輸入端口數(shù)設(shè)為口數(shù)設(shè)為1 1，因?yàn)橹挥幸粋€(gè)電壓輸入；把輸出端口，因?yàn)橹挥幸粋€(gè)電壓輸入；把輸出端口設(shè)為設(shè)為0 0，此模塊不需要向，此模塊不需要向MultisimMultisim輸出。修改后選輸出。修改后選另存為后把它重命名為另存為后把它重命名為proj3_mult

32、isimInformation.viproj3_multisimInformation.vi。保存后查看工程文件保存后查看工程文件StarterInputInstrument.lvprojStarterInputInstrument.lvproj下下的的SubVIsSubVIs，它下面的子程序已被修改。，它下面的子程序已被修改。 15.3 LabVIEW虛擬儀器設(shè)計(jì) 圖圖15-19 ID15-19 ID號(hào)號(hào)A A置的另一種方法置的另一種方法15.3 LabVIEW虛擬儀器設(shè)計(jì)打開打開Build SpecificationsBuild Specifications，右鍵點(diǎn)擊，右鍵點(diǎn)擊Source Source DistributiDistributi- -onon，選擇屬性設(shè)置，在保存目錄和支持目錄中，選擇屬性設(shè)置，在保存目錄和支持目錄中