基于LabVIEW的八路智能温度巡检仪

　　0 引言

　　温度是一个非常重要的物理量，直接影响到燃烧、化学反应、发酵、烘烤、煅烧、蒸馏、浓度、挤压成形、结晶以及空气流动等物理和化学过程。温度控制失误就可能引起生产安全、产品质量、产品产量等一系列问题。因此对温度的检测的意义越来越大。温度采集控制系统在工业生产、科学研究和人们的生活领域中，得到了广泛应用。特别是在工业生产过程中，很多时候都需要对温度进行严格的监控，以使得生产能够顺利的进行，产品的质量能够得到充分的保证。

　　目前，我国广泛使用基于单片机的温度采集系统。随着美国国家仪器公司的图形化编程软件系统 LabVIEW 和数据采集卡的出现，多路测量与输出控制得到了广泛的应用，在一定的硬件条件下，优化程序进一步提高系统测控性能，使温度巡检仪更加具有高性能的数据采集与控制能力。

　　1 总体结构

　　系统的总体结构如图1 所示，仪器系统通过前端感温元件，将被测对象的温度转换为电阻信号，经信号调理电路转化成电压信号，再进行功率放大、滤波、量程调节、零点调节等处理后，变换为可被数据采集卡利用的 0~10V 电压信号。在数据采集卡内将模拟信号转换为数字信号，送入计算机总线，在 PC 机内利用虚拟仪器软件对采集的数据进行各种处理。

　　温度传感器选用 PT100 铂电阻，数据采集卡采用 PCI2003，数据处理软件采用 LabVIEW。

　　2 测温电路

　　温度传感器采用 PT100 铂电阻，为了提高采样精度，采用三线制联接，测量电路如图 2 所示。可调电阻 R3 起到电路调零的作用，可调电阻R6 起到调量程的作用，其输出电压后经 LM324N运算放大器两次放大，调理成 0~10V 的标准电压信号，送入 PCI2003 数据采集卡，输入到计算机内部。

　　PT100 的电阻— 温度关系的线性度好，在 -200 ～ 650℃温度范围内，线性度非常接近直线。铂电阻的阻值与温度的关系可以近似用下式表示：

　　对温度与电路的输出电压的关系进行标定，将所测得的温度与电压的数据，采用MATLAB 软件，进行线性拟合，得到如下关系;t =10U +2.149.

　　3 数据采集系统

　　数据采集系统是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。数据采集卡采用 PCI2003，数据处理软件采用 LabVIEW。PCI2003 卡是一种基于 PCI 总线的数据采集卡，可直接插 IBM-PC/AT 或与之兼容的计算机内的任一 PCI 插槽中，选择的输入电压信号的范围 0~10V，12 位 A/D 转换器，采样率可达 100kHz，具有 16 通道单端模拟输入或 8 路双端模拟输入。