項目課程：-《儀器與測試項目〉》實驗報告

PAGEPAGE1項目課程設(shè)計課程名稱_儀器與測試項目題目名稱_溫度熱電偶測量系統(tǒng)學(xué)生學(xué)院_機電工程學(xué)院___專業(yè)班級08機電（4）班學(xué)號___3108000475學(xué)生姓名________指導(dǎo)教師___傅春暉_成績評定____________________2011年10廣東工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書

題目名稱溫度熱電偶測量系統(tǒng)學(xué)生學(xué)院機電工程學(xué)院專業(yè)班級08機電（4）姓名羅喬隆學(xué)號3108000475一、實踐項目課程設(shè)計的內(nèi)容本項目課程要求學(xué)生綜合運用所學(xué)專業(yè)課知識，選用傳感器及有關(guān)儀器儀表組建測試系統(tǒng)、虛擬儀器(利用Labview虛擬軟件平臺)，對機器品質(zhì)、產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)備運行狀態(tài)、機械系統(tǒng)動態(tài)性能等工程對象進行綜合測試；編制或應(yīng)用有關(guān)軟件，對測試信號、數(shù)據(jù)進行分析和處理，達到提高工程測試能力與實踐技能。另外，本實驗還進行幾何量誤差測量實驗，包括形位誤差測量、齒輪誤差測量兩部分。學(xué)生通過綜合訓(xùn)練，深化已學(xué)知識，對機械工程測試及計算機在該領(lǐng)域中的應(yīng)用有較為全面深入的了解，培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)。二、實踐項目課程設(shè)計的要求與數(shù)據(jù)1、了解和熟悉虛擬儀器編程軟件Labview，每個同學(xué)要獨立地完成編程練習(xí)。2、每兩人為一組，能獨立地選用有關(guān)傳感器及有關(guān)儀器儀表組建虛擬儀器測試系統(tǒng)(利用Labview虛擬軟件平臺)對工程對象進行測試，要求獨立編制虛擬儀器程序并記錄下實驗數(shù)據(jù)，并能對測試信號和數(shù)據(jù)進行分析處理。3、每個同學(xué)獨立完成幾何量誤差測量實驗，包括形位誤差測量、齒輪誤差測量兩部分，記錄實驗數(shù)據(jù)并能按要求對數(shù)據(jù)進行處理和分析。4、每位學(xué)生必須根據(jù)具體工作內(nèi)容，完成一篇不少于1000字的報告書。本項目要求每位同學(xué)親自動手操作、練習(xí)和調(diào)試，體會到工程測試的樂趣。五、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻[1]李遠波，傅春暉.廣東工業(yè)大學(xué)自編教材.《儀器與測試項目》實驗指導(dǎo)書[M],2006[2]楊樂平,李海濤，楊磊.LabVIEW程序設(shè)計與應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2005[3]張易知.虛擬儀器的設(shè)計與實現(xiàn)[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2003[4]段福來主編.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)指南[M].西安:陜西科技出版社,1992[5]\o"搜索韓進宏的圖書"韓進宏.互換性與技術(shù)測量[M].北京:機械工業(yè)出版社,2004發(fā)出任務(wù)書日期：2011年8月29日指導(dǎo)教師簽名：計劃完成日期：2011年9月20日基層教學(xué)單位責(zé)任人簽章：主管院長簽章：目錄目錄一：虛擬儀器的簡介………………二：熱電偶溫度測量系統(tǒng)………………2.1.實驗?zāi)康摹?.2實驗內(nèi)容和要求………………三：實驗系統(tǒng)的搭建……………………3.1實驗思路……………………3.2溫度測量程序…………………3.3溫度監(jiān)控程序………………3.4數(shù)據(jù)分析程序………………3.5溫度報警程序………………3.6超溫比例程序………………3.7數(shù)據(jù)讀寫程序………………四：程序功能展示……………………4.1程序面板介紹……………………4.2實驗結(jié)果展示……………………五：實驗總結(jié)…………參考文獻……………………一：虛擬儀器的簡介LabVIEW是一種程序開發(fā)環(huán)境，由美國國家儀器（NI）公司研制開發(fā)的，類似于C和BASIC開發(fā)環(huán)境。LabVIEW是一種圖形化的編程語言的開發(fā)環(huán)境，它廣泛地被工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和研究實驗室所接受，視為一個標準的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件。LabVIEW集成了與滿足GPIB、VXI、RS-232和RS-485協(xié)議的硬件及數(shù)據(jù)采集卡通訊的全部功能。它還內(nèi)置了便于應(yīng)用TCP/IP、ActiveX等軟件標準的庫函數(shù)。這是一個功能強大且靈活的軟件。利用它可以方便地建立自己的虛擬儀器，其圖形化的界面使得編程及使用過程都生動有趣。圖形化的程序語言，又稱為“Ｇ”語言。使用這種語言編程時，基本上不寫程序代碼，取而代之的是流程圖或框圖。它盡可能利用了技術(shù)人員、科學(xué)家、工程師所熟悉的術(shù)語、圖標和概念，因此，LabVIEW是一個面向最終用戶的工具。它可以增強你構(gòu)建自己的科學(xué)和工程系統(tǒng)的能力，提供了實現(xiàn)儀器編程和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的便捷途徑。使用它進行原理研究、設(shè)計、測試并實現(xiàn)儀器系統(tǒng)時，可以大大提高工作效率。利用LabVIEW，可產(chǎn)生獨立運行的可執(zhí)行文件，它是一個真正的３２位/64位編譯器。像許多重要的軟件一樣，LabVIEW提供了Windows、UNIX、Linux、Macintosh的多種版本。它主要的方便就是，一個硬件的情況下，可以通過改變軟件，就可以實現(xiàn)不同的儀器儀表的功能，非常方便，是相當于軟件即硬件！現(xiàn)在的圖形化主要是上層的系統(tǒng)，國內(nèi)現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出圖形化的單片機編程系統(tǒng)（支持32位的嵌入式系統(tǒng)，并且可以擴展的），不斷完善二：熱電偶溫度測量系統(tǒng)2.1實驗?zāi)康恼莆諢犭娕紲囟葴y量虛擬儀器系統(tǒng)的組成與實現(xiàn)方法，深化已學(xué)Labview編程和工程測試知識，提高工程測試的技能此系統(tǒng)利用LABVIEW虛擬儀器軟件平臺，用軟件模擬實際溫度的輸出的方法實現(xiàn)如下功能：①實時數(shù)據(jù)顯示溫度測量；②溫度波形顯示；③溫度時間段內(nèi)分布圖；④測量結(jié)束計算最大、最小值、平均值；⑤超出報警；⑥產(chǎn)生數(shù)據(jù)文件存盤(文件數(shù)據(jù)中包括：操作者姓名、采樣總數(shù)、溫度值、高限值、超溫時間、超溫比例)；2.2：實驗內(nèi)容和要求利用LABVIEW虛擬儀器軟件平臺，熱電偶（K型），智能儀表（XSD帶RS232）NI數(shù)據(jù)采集卡PCI-6023E,USB-9215，端子板等構(gòu)建溫度測量系統(tǒng)，包括實時數(shù)據(jù)顯示溫度測量，溫度波形顯示，測量結(jié)束計算最大，最小值，平均值，超出報警，產(chǎn)生數(shù)據(jù)文件保存。實驗儀器和材料：帶虛擬儀器軟件平臺的臺式計算機，熱電偶，智能儀表NI數(shù)據(jù)采集卡PCI-6023E，USB-9215，端子板。三：實驗平臺程序搭建3.1實驗程序設(shè)計思路根3.2溫度測量程序先創(chuàng)建一個VI程序模擬測量程序，使用DemoReadVoltage程序來仿真電壓測量，將這個溫度檢測保存為一個子程序，方便在以后的程序調(diào)出來使用。溫度模擬輸出：，其調(diào)用了一個子程序，子程序具體結(jié)構(gòu)如下圖所示：3.2溫度監(jiān)控程序使用一個條件循環(huán)結(jié)構(gòu)和一個被測波形圖形實時采集數(shù)據(jù)3.3溫度監(jiān)控程序3.4數(shù)據(jù)分析程序采樣計數(shù)時：，可從前面板的計數(shù)框內(nèi)看到采樣的數(shù)量；③平均值、最大值和最小值顯示功能的實現(xiàn)：采用function模塊中的Mean.vi和ArrayMax&Min功能模塊。其輸入數(shù)據(jù)為溫度模擬輸出值。④溫度歷史趨勢采用WaveformChart模塊顯示，輸入數(shù)據(jù)為溫度模擬輸出值，溫度曲線用WaveformChart模塊顯示，輸入數(shù)據(jù)為模擬輸出值和高限值，用BuildArray模塊組合。⑤用溫度數(shù)據(jù)輸出直方圖：，其中Histogram組件用于把輸入數(shù)據(jù)生成直方圖，XYgraph用于直方圖的顯示。3.5溫度報警程序使用case程序結(jié)構(gòu)進行超溫處理:先報警判斷，當為True時超溫聲音報警、超溫向前面板文本框輸出“AboveLimit”狀態(tài)和輸出當前時間，為False即不超溫時“Normal”代替“AboveLimit”，在超溫時間框表內(nèi)顯示“未超過高限值”。超溫比例和采樣總數(shù)：可在保存的txt文件中顯示超溫比例和采樣總數(shù)；3.6超溫比例程序3.7數(shù)據(jù)讀寫程序數(shù)據(jù)存儲時，進入While循環(huán)前存儲操作者姓名、超溫比例、采樣總數(shù)、溫度值、高限值、超溫時間的名稱等，進入循環(huán)后寫入溫度值、高限值、超溫時間等的數(shù)據(jù)；四：面板及功能展示4.1前面板如下圖所示：說明如下：①報警和當前溫度值狀態(tài)用來表示溫度是否超過高限值；②高限為控制的溫度上限，超溫時間為每次超過溫度高限值的時間，計數(shù)數(shù)值為采樣的總次數(shù)