基于Labview的温度检测与控制系统毕业论文.docx

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基于Labview的温度检测与控制系统毕业论文

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摘要：

温度是用来表示一个物体的有多冷或者多热的，不单单和我们生活有关，而且对科学研究也有着很深远的影响，在生活和科学研究中都是必须对温度进行测量。

在我们的生活中，利用Labview可以对温度进行精确检测，对我们工农生活有着很大的好处。

控制系统是指其目标和功能由控制主体、控制对象和控制介质组成的管理系统。

管理系统可以机械地、机械地或以期望的方式维护和更改其他设备中的任何相关或可变数量。

本文以温度检测与控制系统为研究对象，对基于LabVIEW的两个对象进行了分析。

本文的主要内容如下:

1.阐述了温度检测的基本原理，并在实验室条件下进行了一些数据分析。

2.据热电空调的温度控制要求，选择了适用于该系统的模糊控制规则，并将其应用于该系统。

完成了模糊控制器的设计，并在LabVIEW环境下对输入输出性能进行了测试。

3.在研究信号采集与技术调理的基础上，结合信号调理设备，在LabVIEW中实现了该系统。

环境下热电空调温度监测子系统的软件设计。

4.阐述了温度检测的基本原理，并进行了一些数据分析。

关键词：

Labview；温度检测；控制系统

TemperatureDetectionandControlSystemBasedonLabview

Abstract

Temperatureisaphysicalquantityrepresentingthedegreeofcoldandheatofanobject.Itiscloselyrelatedtohumanlifeandscientificresearch

Thereisalmostnothinginscientificresearchthatdoesnotrequiretemperaturedetection.Measurementoftemperatureinindustrialandagriculturalproductionanddailylife

Quantityandcontrolalwaysoccupyanimportantposition.Thecontrolsystemreferstoamanagementsystemcomposedofacontrolsubject,acontrolobjectandacontrolmediumwithitsowngoalsandfunctions,whichmeansthatanyinterestedorvariablequantityinamachine,mechanismorotherequipmentcanbemaintainedandchangedinadesiredmanner.ThispapertakesthetemperaturedetectionandcontrolsystemastheresearchobjectandanalyzesthetwoobjectsbasedonLabview.

Themaincontentsofthispaperareasfollows:

1.Elaboratedthebasicprincipleoftemperaturedetection,andcarriedoutsomedataanalysisunderLabview

2.Accordingtothetemperaturecontrolrequirementsofthethermoelectricairconditioner,thefuzzycontrolrulesapplicabletothesystemareselectedandappliedtothesystem

ThedesignoffuzzycontrollerwascompletedandtheinputandoutputperformancewastestedinLabviewenvironment.

3.Basedontheresearchofsignalacquisitionandconditioningtechnology,combinedwithsignalconditioningequipment,thesystemisimplementedinLabview

Softwaredesignoftemperaturemonitoringsubsystemofthermoelectricairconditionerunderenvironment.

4.Thebasicprincipleoftemperaturedetectionisexpounded,andsomedataanalysisiscarriedoutunderLabview

Keywords:

Labview；;Temperaturedetection;Controlsystem

第1章绪论

虽然温度检测和控制系统在我们的日常生活中起着重要的作用，但这两个系统不容易分析，因此我们使用工具来更清楚地确定温度检测LabVIEW是如何操作的以及控制系统是如何工作的。

所有这些我们都需要知道。

1.1什么是Labview？

LabVIEW由美国国家（NI）公司开发，是一个开发环境与C类似的基本开发环境中，LabVIEW与其他计算机语言有明显不同：

代码是用其他计算机语言和文本的语言编写的，LabVIEW使用图形编辑语言创建线程。

程序的序列生成框图形式。

它是一个类似于C和BASIC的开发环境，与其他计算机语言很明显的不一样：

其他计算机语言使用基于文本的语言来生成代码，LabVIEW使用图形编辑语言来编辑程序来生成框图。

1.2Labview的特点

LabVIEW实际上是一个虚拟机。

与传统的设备相比，虚拟设备具有硬件需求少、购买成本低、可循环使用等一系列优点，其核心是软件，可以自行定义，技术更新速度快，开发维护的成本比较少。

该系统的开放是为了方便外围设备、网络连接等，因此，虚拟机技术正受到世界各国的关注。

最近几年来，虚拟机迅速发展，广泛应用于发达国家的测量、监测、通信、教育等多个领域。

它们的应用非常流行。

日前，总线和驱动程序都是标准化的。

软硬件模块化设计，硬件模块即插即用，软件编程平台具有图形化、通用化、智能化、网络化的特点。

1.3国内外研究现状

日前，虚拟机在国外的发展很快。

以美国国家设备公司（NI）为代表的几家制造商已经在市场上发布了基于虚拟设备技术的商用设备产品。

现在的虚拟设备系统开发中使用的总线是GPIB通用接口总线，以前的RS？

232串行总线、PXI总线、VXI总线、USB总线、IEEE1394总线等广泛应用于PC机，世界各地的虚拟软件开发公司开发了大量的虚拟机软件，开发了适合各种硬件来满足总线需求，灵活构建了非常复杂的虚拟机的自动测量系统。

在中国，虚拟机已经被引进到复旦大学、东南大学、上海交通大学、四川大学、华中科技大学等大学的实验室。

这几年来，这些学校在现有教育科研设备的基础上，开发了新的虚拟设备系统。

我国专家预测，未来的几年，中国将使用50%的设备作为虚拟设备，在国内发展大量企业，利用虚拟设备系统实时监控生产设备的运行情况。

随着微机技术的发展，虚拟仪器逐渐取代了传统仪器，成为测试仪器的主流。

医疗器械技术的提交是21世纪自动控制和电子测量设备领域技术发展的重要方向。

第2章LABVIEW语言及功能简介

2.1LABVIEW语言概述

LabVIEW图形编程语言的基本编程单元是VI，它里面有三个部分：

前面板（Front）面板、块图、图标/连接器。

前面板上显示来自块图程序的指示以及与程序代码关联的窗口。

在前面板上放下控件或指示器时，可以运用多个图片标识（称为“控制”（Controls））来设定输入和观察输出。

我们可以运用多个图标（如旋钮、开关、按钮、图表、文本框和图形）来显示和控制。

图1展示的是温度计的前面板（ThermometerVI）。

一个模拟的温度计实时表示温度的高低，并将它连接到布尔开关（OFF/ON），用来控制获取过程。

如果旁边有一个绿色警告信号显示出来，而且温度高过预设温度的大小，警告灯就会亮起。

图1是温度计的前面板。

一个模拟温度计可以随时显示温度的大和小，通过访问布尔型开关（OFF/ON）来掌握收集过程，旁边的绿色是一个警报信号，当温度超过某一先前设定的温度值时，该警告灯就会亮起来。

虚拟温度测量仪前面板图1

温度测试仪过程表图2

2.1.1LABVIEW的特点

设备运用计算机强悍的图形环境，并且采用可视化的图形编程语言和平台，代替了传统设备的控制面板。

在计算机屏幕上建造图形化的软片，用来代替古老的传统仪表板。

“软件”面板包含了很像实际设备的旋钮、开关、指示灯和其他控件。

在操作的时候，用户通过鼠标或键盘来操作软面板，用来保证设备的通信和操作。

除了上面说的这些特征之外，与现有设备编程工具VisualBasic、VisualC比起来，还有着以下优点。

（1）虚拟设备用户可以根据本身的需要灵活地定义设备的功能，可以凭借不一样的功能模块的组合来构建多种多样的设备，不需要受限于设备制造商提供的特定的一些功能。

（2）虚拟机器把所有机器控制信息集成在软件模块上，可以通过多种方式展示收集到的数据、分析结果和控制过程。

这种移动到重要的部分进一步上升了虚拟机的灵活性。

（3）因为虚拟机器依赖于软件，硬件的界限很小，所以通过比较与其他机器的各连接来完成。

另一方面，虚拟设备可以简单地连接到网络、外围设备和其他应用，而且还可以通过网络来共享多用户数据共享。

（4）虚拟设备可以随时和直接地编写数据，并且可以经过计算机总线向存储器或打印机发送数据。

数据传输这一方面的问题得到了解决，一方面凭借计算机的存储容量，使得虚拟设备具有几乎无穷的数据记录容量。

（5）虚拟设备是计算机的强大GUI（图形用户接口）被直接从计算机读出来。

根据工程的实际需求，用户可以运用软件进行编程，也可以使用现成的分析软件进行实时分析。

可以直接进行测试数据的各种分析和处理。

（6）虚拟仪器价格便宜，而且其基于软件的体系结构还很大程度的节省了开发和维护费用。

2.1.2基于LABVIEW的温度系统

在工业生产中，对温度控制系统的需求，主要是保障挤出温度在规定温度下的曲线的变化、超细微的调整、或超微调整、稳定性好、不振动、高速性好。

下面简单的介绍了挤出温度系统的设计过程和完成方法．热电偶把挤出温度转换为模拟电压信号，低通滤波，去除干扰信号后，运送到放大器，把信号放大后，将模拟/数字转换器变成为数字量的单片机，同时热电偶的低温端温度也从温度传感器变为电压信号，通过变换增幅，送到单片机。

根据比例改变程度温度检测值求出真实挤出温度t的数字调节器程序根据一定温度t0和t的偏差Δt，根据PID控制算法算出输出控制量ti，数字触发器程序根据tc控制挤出温度的接通时间，调整挤出温度的变化，使之与规定的恒温值一致。

导通时间长,输出功率大,温度上升快;导通时间短,输出小,温度上升慢。

显示恒温判断工序完成挤出温度t和恒温时间显示，恒温开始和恒温完成判断？

温度警报程序凭借温度检测值判断温度传感器到底是不是开路，如果是开路，则发出温度警报的信号。

2.2LABVIEW的发展

2.2.1虚拟仪器的最