传感器原理及工程应用设计（论文） 磁电式扭矩测量仪的设计 与误差分析 学生姓名： 学号： 所在学院：信息技术学院 专业：电气工程及其自动化 中国·大庆 2011 年12 月 黑龙江八一农垦大学
摘要 船艇主动力装置的转速、扭矩测量对于把握其工作状态．进行优化控制具有重要意义，当前转速的测量技术已十分成熟，但现有的扭矩测量装置在可靠性、精度或价格方面存在的问题以及船艇恶劣的工作环境，使得扭矩的实时测量远未达到令人满意的程度。本文研究是舰艇非接触式转矩转速仪研制项目的一部分。通过对各种扭矩仪的特性比较，认为磁电相差式扭矩仪属于非接触式测量，不需要结构复杂、容易带来不可靠因素的信号引出装置，结构简单可靠，无需外加电源而有较强的输出信号，对工作环境要求不高，不易受到干扰，能在较宽的环境温度范围下正常工作，且精度高，转速范围大，较为符合船艇的实际工作环境，因而选择了磁电相差式扭矩仪作为研究方向。本文根据磁电相差式扭矩仪的原理和特点，分析其误差产生的主要原因，提出减小误差的措施，完成测量系统的总体方案设计和技术设计。 关键词：扭矩测量仪磁电式设计误差分析
目录 摘要 (2) 前言 (5) 1 系统总设计 (6) 1．1转矩测量设备发展概况 (6) 1．1．1 转矩测量设备的基本类型和主要特征 (6) 1．1．2国内外转矩测量设备发展现状 (7) 1．2非接触式转矩仪方案论证 (7) 1．2．1方案论证遵循的基本原则 (7) 1．2．2系统方案论证 (8) 2 执行器部分 (9) 2．1转矩仪转速特性的基本知识 (9) 2．2减小转速特性误差的途径 (9) 3 信号采样部分 (11) 3．1 波形的模拟计算 (11) 3．1．1影响传感器输出波形及信噪比的因素 (11) 3．2 测量系统的总体设计 (11) 3．3信号采集和处理部分的设计 (12) 3．3．1硬件 (12) 3．3．2软件 (13) 4 应用的传感器 (17) 4．1 传感器概述 (17) 4．1．1引文 (17) 4．1．2分类 (17) 4．1．3定义 (17) 4．1．4原理 (17) 4．1．5总结 (18) 5 试验及结果分析 (19) 5．1试验设计 (19) 5．1．1台架试验的目的 (19) 5．1．2试验设计 (19) 6 结论 (22) 参考文献 (23)
基于LabVIEW的温度检测系统
摘要 温度是个基本的物理量，他是工业生产过程中最普遍，最重要的工艺参数之一。随着工业的不断发展，对温度测量的要求也越来越高，而且测量范围也越来越广。合理的温度范围和精确地温度的测量队提高产品的质量、产量，降低消耗，实现工业生产自动化，均有积极作用，因此温度检测技术的研究具有重大意义。 本系统是一个基于LabVIEW的温度检测系统，采用多点温度检测，能检测较大区域内的温度变化，主要包括上位机和下位机两个部分。下位机使用的DS18B20传感器和AT89C51单片机。上位机和下位机的通讯方式是串口通讯。上位机使用的是虚拟仪器LabVIEW，主要功能是实时温度的显示，温度曲线时间轴的显示，历史温度曲线的显示以及超限温度报警。 关键字：Labview 温度测量
ABSTRACT The temperature is a basic physical quantity, it is one of the most common industrial processes, the most important process parameters. With the continuous development of industry, the requirements for temperature measurement is also getting higher and higher, and the increasingly wide range of measurement. Reasonable temperature range and accurate temperature measurement team to improve product quality, production, reduce consumption, to achieve the automation of industrial production, had an active role in temperature sensing technology is of great significance. This system is a temperature sensing system based on LabVIEW, using multi-point temperature detection can detect temperature changes within the larger area, including two parts of the upper and lower machine. The next bit machine using the DS18B20 sensors and AT89C51 microcontroller. The upper and lower machine communication is serial communication. The host computer using a virtual instrument LabVIEW, the main function is to display real-time temperature, the temperature curve Timeline display, alarm display and gauge the temperature of the historical temperature curve. Keywords: LabVIEW Temperature survey
LabVIEW技术大作业 题目：基于LabVIEW的温度测量及数据采集系统设计学院（系）：信息与通信工程学院 班级：通信133 学号：xxxxxxxxx 姓名：xxxxxx
一、设计背景 LABVIEW最初就是为测试测量而设计的，因而测试测量也就是现在LABVIEW最广泛的应用领域。经过多年的发展，LABVIEW在测试测量领域获得了广泛的承认。至今，大多数主流的测试仪器、数据采集设备都拥有专门的LabVIEW驱动程序，使用LabVIEW可以非常便捷的控制这些硬件设备。同时，用户也可以十分方便地找到各种适用于测试测量领域的LabVIEW工具包。这些工具包几乎覆盖了用户所需的所有功能，用户在这些工具包的基础上再开发程序就容易多了。有时甚至于只需简单地调用几个工具包中的函数，就可以组成一个完整的测试测量应用程序。 二、系统方案 本设计的程序框图和前面板图分别是图1.1和图1.2，“温度测量及数据采集系统.vi”是一个测量温度并将测试数据输出到文件的VI。此VI中的温度是用一个20至40的随机整数来代替的，测试及采集100个温度值，每隔0.25秒测一次，共测定25秒。在数据采集过程中，VI将在前面板的波形图上实时地显示测量结果。采集过程结束后，波形图上显示出温度数据曲线，数组中显示每次的温度测量数据，并在显示控件中显示测试中温度的最大值、最小值和平均值，同时把测量的温度值以文件的形式存盘。
图1.1温度测量及数据采集程序框图 1.2温度测量及数据采集前面板图
二、系统各模块介绍 2.1循环模块 For循环用于将某段程序循环执行指定的次数， 是总数接线端，指定For循环内部代码执行的次数。如将0或负数连接至总数接线端，For循环不执行。 是计数接线端，表示完成的循环次数。第一次循环的计数为0。 本设计使用for循环将循环内的程序循环100次。
目录 第一章方案设计与论证 (2) 第一节传感器的选择 (2) 第二节方案论证 (3) 第三节系统的工作原理 (3) 第四节系统框图 (4) 第二章硬件设计 (4) 第一节PT100传感器特性和测温原理 (5) 第二节信号调理电路 (6) 第三节恒流源电路的设计 (6) 第四节TL431简介 (8) 第三章软件设计 (9) 第一节软件的流程图 (9) 第二节部分设计模块 (10) 总结 (11) 参考文献 (11)
第一章方案设计与论证 第一节传感器的选择 温度传感器从使用的角度大致可分为接触式和非接触式两大类，前者是让温度传感器直接与待测物体接触，而后者是使温度传感器与待测物体离开一定的距离，检测从待测物体放射出的红外线，达到测温的目的。在接触式和非接触式两大类温度传感器中，相比运用多的是接触式传感器，非接触式传感器一般在比较特殊的场合才使用，目前得到广泛使用的接触式温度传感器主要有热电式传感器，其中将温度变化转换为电阻变化的称为热电阻传感器，将温度变化转换为热电势变化的称为热电偶传感器。 热电阻传感器可分为金属热电阻式和半导体热电阻式两大类，前者简称热电阻，后者简称热敏电阻。常用的热电阻材料有铂、铜、镍、铁等，它具有高温度系数、高电阻率、化学、物理性能稳定、良好的线性输出特性等，常用的热电阻如PT100、PT1000等。近年来各半导体厂商陆续开发了数字式的温度传感器，如DALLAS公司DS18B20，MAXIM公司的MAX6576、MAX6577，ADI公司的AD7416等，这些芯片的显著优点是与单片机的接口简单，如DS18B20该温度传感器为单总线技术，MAXIM公司的2种温度传感器一个为频率输出，一个为周期输出，其本质均为数字输出，而ADI公司的AD7416的数字接口则为近年也比较流行的I2C总线，这些本身都带数字接口的温度传感器芯片给用户带来了极大的方便，但这类器件的最大缺点是测温的范围太窄，一般只有-55～+125℃，而且温度的测量精度都不高，好的才±0.5℃,一般有±2℃左右，因此在高精度的场合不太满足用户的需要。 热电偶是目前接触式测温中应用也十分广泛的热电式传感器，它具有结构简单、制造方便、测温范围宽、热惯性小、准确度高、输出信号便于远传等优点。常用的热电偶材料有铂铑-铂、铱铑-铱、镍铁-镍铜、铜-康铜等，各种不同材料的热电偶使用在不同的测温范围场合。热电偶的使用误差主要来自于分度误差、延伸导线误差、动态误差以及使用的仪表误差等。
课题基于labview的温度监测系统班级 12电信 学号 201210350120 姓名邹临昌 时间 2015.12 .12-2016.1.12 景德镇陶瓷学院
摘要：本课题介绍了虚拟仪器概况及其发展背景；通过对虚拟仪器的学习和研究，运用软件工具，实现温度显示系统的模拟。实现系统软件设计思路是：利用LabVIEW中的各种控件，实现温度数据采集显示。利用虚拟仪器的优越性实现了基于操作系统下的交通终端服务系统的展示部分。 关键字：labVIEW，温度，数据采集 引言 美国国家仪器公司推出的LabVIEW不仅是一个图形化编程语言，而且是一个广泛应用于虚拟测控系统的虚拟仪器平台，它与数据采集卡一起构成虚拟测试仪器，其测试系统的构建可以通过图形化的语言描述，组态容易，设计简单，广泛应用于测量与控制。 LabVIEW是虚拟仪器领域中最具有代表性的图形化编程开发平台[1] ，是目前国际上首推并应用最广的数据采集和控制开发环境之一，主要应用于仪器控制、数据采集、数据分析、数据显示等领域，并适用于多种不同的操作系统平台。与传统程序语言不同，LabVIEW采用强大的图形化语言（G 语言）编程，面向测试工程师而非专业程序员，编程非常方便，人机交互界面直观友好，具有强大的数据可视化分析和仪器控制能力等特点。使用LabVIEW 开发环境，用户可以创建32位的编译程序，从而为常规的数据采集、测试、测量等任务提供了更快的运行速度。LabVIEW是真正的编译器，用户可以创建独立的可执行文件，且该文件能够脱离开发环境而单独运行。
1.1虚拟仪器的优势 1．经济实惠 2．方便适用 3．提高测试效果 4．开放且灵活 远程虚拟仪器的优势在于不受地域限制，功能可由用户自己定义，且构建容易，所以使用面极为广泛，是科研、开发、测量、检测、计量、测控等领域不可多得的好工具，更值得一提的是它可应用在高危险的区域进行在线的数据采集和检测[5]。使测量人员的工作不但摆脱了地理位置和条件的限制，还可以通过Intcrnet把所采集到的数据自动地转送到另一台计算机进行评估。
基于LabVIEW的温度采集系统设计 摘要：设计了基于LabV IEW的温度采集系统。它利用DS18B20数字温度传感器和STC公司生产的STC89C52单片机采集被测环境温度，将测得的数据经串口传给计算机。计算机利用LabV IEW的V ISA读取串口数据并进行处理和显示，实现基于V ISA的串口温度采集。 关键词：温度传感器；单片机；LabV IEW；温度采集 1引言 虚拟仪器(Virtual Instrument)是基于计算机的软硬件测试平台,它可代替传统的测量仪器。LabVIEW是由美国国家仪器公司(National Instruments Co.)推出的、主要面向计算机测控领域的虚拟仪器软件开发平台，是一种基于图形开发、调试和运行的集成化环境[1]。 利用LabVIEW设计的数据采集系统，可模拟采集各种信号，但是配备NI公司的数据采集板卡比较贵，因此，可以选择单片机小系统作为前端数据采集系统，进行采集数据，然后通过RS-232串口通讯将数据送给计算机,在LabVIEW开发平台下，对数据进行各种处理、分析并对信号进行存储、显示和打印,从而实现了一种在LabVIEW环境下的单片机数据采集系统。 2 温度采集系统设计 本系统采用STC公司生产STC89C52单片机作为温度数据采集和传输的主控芯片，温度传感器采用单总线方式的集成数字温度传感器DS18B20。采集得到的数据利用单片机经串口通信的方式传输至计算机的串口。计算机上位机软件采用数据处理能力超强的LabV IEW软件编写,利用其所带的V ISA驱动进行串口的数据采集和处理,实现了基于V ISA的串口温度采集。 2.1温度采集系统的硬件设计 本系统以AT89C51为中央处理单元,利用DS18B20数字温度传感器对温度信号进行采集,采集到的信号被送到AT89C51中, 将采集到的温度值在LCD上显示并通过串口发送到上位机，其原理图如1所示(见附录1)。 2.1.1 中央处理单元——STC89C51 本设计选用的中央处理单元是STC89C52单片机，STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Eras-able Read Only Memory）的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技
部门: 姓名: 得分: 考核时间： 扭矩测试仪（JJG 797-2013） 一、填空题（2分/空，共40分） 1、电子式扭矩仪的零点漂移是指一般预热30min到1h，依次选择各量程并调好零点，目测零位变化，在内零点的最大漂移即为该扭矩仪的零点漂移； 2、扭矩仪的使用范围一般应从各量程最大值的开始至。特殊的扭矩仪不受此限制，但起点不得小于最大扭矩值的。检定点不得少于，各点应； 3、扭矩仪按工作原理一般分为：，和三类； 4、正式检定前，需要预扭次，将指示器调准至，然后平稳缓慢地施加扭矩至最大值后，卸除扭矩，检查指示器。在检定过程中不允许； 5、对于数值：0.00230mm，其有效位数为：位； 6、检定/校准扭矩扳子检定仪，目前有两种方式：采用符合相应准确度等级要求的标准扭矩扳子、进行； 7、平均力臂长度是指在某一量程内，扭矩扳子臂长； 8、最短力臂长度是指在某一量程内，扭矩扳子臂长； 9、扭矩仪的回零误差分别在 10、正式检定/校准前，应在下预扭次，将指示装置的指示器调准至零点，然后缓慢地施加扭矩值至最大扭矩值后，卸除扭矩，检查指示器，并重新调准至零点。 二、判断题（2分/题，共20分） 1、量程作为一个单一的量值，必须要与相应的单位一起使用。（） 2、不确定度是根据所用到的信息，表征赋予被测量值分散性的非负参数。（） 3、在报告结果时，不确定度U都只能是1~2位有效数字，也就是说，报告的测量不确定度最多为2位有效数字。（） 4、而测量结果的示值误差的有效位数要与不确定度的有效位数保持一致。（） 5、检定是计量领域中的一个术语，是指查明和确认计量器具是否符合法定要求
的程序，它包括检查、加标记和出具证书。（）6、校准是指在规定的条件下，为确保测量仪器或测量系统所指示的量值或实物量具与对应的由测量标准所复现的量值之间关系的一组操作。（） 7、扭矩测试仪的首次检定周期为1年。（） 8、扭矩测试仪的校准/检定，对于标准器的选择，遵循3倍量传原则，其所指是指标准器的准确度等级优于被检扭矩测试仪的3倍. （）9、扭矩的法定计量单位是kgf.cm,它和常用的扭矩单位N.m之间的换算关系是：1kgf.cm≈0.1N.m ( ) 10、检定/校准准确度等级为1.0级的扭矩测试仪，要求使用的力臂砝码和力臂杠杆的误差必须分别满足：±0.05%和±0.10% （） 三、简答题（20分） 1、请用简单的文字描述扭矩扳子检定仪的校准过程。 （描述内容应包括：校准前的准备、校准标准装置的选择、校准点的选择） 四、计算题（20分） 1、一台被检数字式扭矩测试仪的测量范围是：（0~10）N.m，分度值为0.01 N.m，（1）请问该扭矩测试仪的准确度等级是多少，请简要的写出判断的过程；（2）如果某计量员在6N.m的校准点，用符合要求的力值砝码和力臂杠杆测得的示值分别为：6.03N.m、6.04N.m、6.04N.m。请计算该点的示值误差、重复性误差分别为多少？
关于“数据采集系统”项目 技术指标要求 该系统主要包含四部分组成；便携式数据采集系统、测量附件系统、专业测量与分析软件系统。具体配置及主要技术要求如下。 1.云智慧数据采集分析仪 1)通道数：11个。8个模拟输入通道，1个转速输入通道，2个模拟输出通道； 2)数据传输方式：网线，无线，支持网络式远程操作，可以扩展3G信号远程 实时在线监测。 3)每通道独立24位AD模数转换。 4)每台采集仪内置16G存储,支持离线采样。 5)所有通道同步采集时，每通道最高采样频率204.8KHz，采样频率任意设置。 DA精度：有效数据位31位，输出最高频率192KHz 6)可以进行多台级联级联，最大可定制到64 台或更多台级联，多机GPS及北 斗双模异地同步、多机1588同步。 7)输入幅值精度优于0.03mVrms@±10V量程。相位匹配：优于0.2°@10kHz。 8)内置1、10、100、1000倍放大，输入量程可选择。 9)动态范围为120dB（典型值），保证值为110dB，任意通道间干扰优于-120dB。 10)可外接DC9～36V供电，支持POE供电模式。 11)内置可充电锂电池，无外供电独立工作时间可支持8小时。 12)支持断电重启后采集状态自动恢复和自动零点校准； 13)可外输出5V、9V、12V、15V直流电压/1Ch转速输入,5VDC供电,25MHz高速
采样信号源输出通道，最大输出电压：±10VP，最大输出电流：5mA，每通道不低于24 位AD模数转换。 14)信噪比不低于110dB，输出最高频率不低于192KHz，幅值精度：优于0.2%。 信号类型：正弦、正弦扫频、随机、磁盘文件等，能将采集的数据进行回放。 15)采集仪对外接口必须是lemo接头。 16)外形尺寸(mm)不大于：L210×W120×H50，重量:不大于2kg。保证系统便携。 2.专业级信号分析软件 1)Windows8/7/XP操作系统，支持64位操作系统，支持台式机和笔记本电脑， 云智慧模式可利用Web浏览器登陆，支持iPad及安卓、苹果等手机系统 2)支持在3G通信方式下，通过数据采集软件和Web对远程网络采集仪进行设 置、示波、时域统计、状态查询、数据下载等，Web方式兼容IE、safari、chrome等浏览器，支持电脑，Pad和手机操作，此方式传输距离无限制。3)软件分析频率精度10-12数量级，软件分析幅值精度10-12数量级，在适当测 试条件下，测试系统频率精度最高可达10-8数量级，测试系统幅值精度可达10-3数量级。 4)具有超低频快速测量技术，测量时间为信号周期的1/10时，频率误差为2%， 幅值误差为3%，当测试时间为信号周期的1/4时，频率误差为0.2%，幅值误差为0.6%。 5)可以进行数据浏览，各种分析结果的输出，包括图形的复制、保存、打印。 将分析结果进行各种文件格式（文本、Excel表格、ACCESS、matlab等）的输出，也可直接把图形和数据输出报告。 6)实时分析：实时显示和分析记录时域谱、FFT谱、功率谱、1/3倍频程谱、 振动量级、声压级。 7)实时报警分析：可设置振动和声源报警阈值，对超过阈值的数据在软件界面 上实时进行报警。 8)按通道设置采样率的功能：可对不同的通道设定不同的采样频率，并进行不 同的处理，每个通道可以独立设置不同的采样率。
传感器技术与应用课程设计 设计题目：___ _基于LabView的温度监测系统_______ 班级：__________ _电信08-1班________________ 学号：__________ _ __29号____________________ 姓名：_______ _ _李锦明 _______ _________ 指导老师：_____ ____ ___张静_ ________________ 设计时间：__________2011年12月5日_ _________
摘要 随着信息领域各种技术的发展，在数据采集方面的技术也取得了很大的进步，采集数据的信息化是目前社会的主流发展方向。各种领域都用到了数据采集，在石油勘探，地震数据采集领域已经得到应用。随着测控技术的迅猛发展，以虚拟仪器为核心的数据采集系统已经在测控领域中占到了统治地位。 数据采集系统是将现场采集到的数据进行处理、传输显示、储存等操作。数据采集系统主要功能是把模拟信号变成数字信号，并进行分析、处理、存储和显示。温度数据采集系统广泛的应用于人们的日常生活中。 本文主要介绍了利用labview实现温度采集系统的设计过程，系统结构时利用了labview的虚拟仪器技术，由labview虚拟系统自生成温度信号，通过温度的采集实现对温度数据的采集，预处理，分析，储存和显示。全文的内容主要包括：虚拟仪器的发展，labview虚拟仪器的介绍，温度采集系统的制作与调试最后是自己在本次制作中的不足与展望。 关键词：labview ，虚拟仪器，温度监测系统
目录 中文摘要 (1) 一概述 (3) 1.1研究背景 (3) 1.1.1温度的研究背景 (3) 1.1.2 LABVIEW的发展 (3) 1.2研究的意义 (4) 二设计的任务以及要求 (4) 2.1设计的任务 (4) 2.2设计的要求 (4) 三系统化设计 (4) 3.1系统设计方案 (4) 3.1.1 结构框图 (4) 3.2.2 系统工作原理 (5) 3.2单元模块设计 (5) 3.2.1单元模块的设计 (7) 3.2.2单元模块的链接 (9) 四系统调试 (8) 4.1 前面板布置 (8) 4.2 系统运行以及分析 (8) 五结论与展望 (9) 六仪器设备清单 (9) 参考文献 (9)
扭矩测量的方法原理 引言：扭矩是工厂场地上大多数设备的重要被测量对象之一。测量扭矩常常被误解，这就可能导致对测量系统的过度设计或设计不足。本文介绍多种用于扭矩测量的技术和折衷方法。 扭矩可以分为两大类，静态扭矩或动态扭矩。用于测量扭矩的方法可以被进一步分为两类，反扭矩和联机扭矩测量。被测扭矩的类型以及现有各类传感器，对所测的数据精度及测量的成本有重要影响。 在讨论静态和动态扭矩的比较中，最容易入手的是首先了解静力和动力的差异。简而言之，动力包括加速度，而静力则没有。 动力和加速度之间的联系被描述为牛顿第二定律：F=ma(力等于物质质量乘以加速度)。以汽车自身物质(质量)把车停下所需要的力就是动力，因为汽车必须被减速。由刹车卡钳施加以停止汽车的力就是静力，因为所涉及的刹车垫没有加速度。 扭矩只是旋转力或通过一定距离产生的力。根据前面的讨论，它被认为是静力，如果它没有角加速度的话。时钟弹簧施加的扭矩就是静态扭矩，因为没有旋转，因而也就没有角加速度。当汽车以匀速在高速公路上巡航的时候，通过汽车传动轴传输的扭矩就是一个旋转静态扭矩的例子，因为即使存在旋转，以匀速行驶也没有加速度。 汽车引擎产生的扭矩有静态和动态扭矩，取决于测量的部位。如果在机轴中测量扭矩，当汽缸每一次燃烧且活塞旋转机轴的时候，就有大的动态扭矩波动。 如果在传动轴测量扭矩，那几乎就是静态扭矩，因为调速轮和传动系统要阻尼引擎产生的动态扭矩。用曲柄提升车窗所需要的扭矩就是静态扭矩的例子，尽管涉及到旋转加速度，因为曲柄的加速和旋转惯性很小，与车窗运动有关的摩擦力相比，所产生的动态扭矩(扭矩=旋转惯性*旋转加速度)可以忽略不计。 最后一个例子描述了一个事实，大多测量应用都在某种程度上涉及静态和动态扭矩。如果动态扭矩是整个扭矩的主要组成部分或是感兴趣的扭矩，那么，要特别考虑何时对其作出最佳的测量。 反扭矩与联机扭矩的比较 通过在扭矩支撑零件之间插入一种扭矩传感器，可以做联机扭矩测量，非常类似于在套筒和套筒扳手之间插入延长杆。旋转套筒所需要的扭矩直接由套筒延长杆支撑。该方法容许扭矩传感器被放置在尽可能与感兴趣的扭矩靠近的地方，并避免可能出现的测量误差，如寄生扭矩(轴承等等)、无关负载和具有大的旋转惯性 的零件(会阻尼动态扭矩)。
基于Labview 的温度采集系统 摘要：随着工业的不断发展，对温度测量的要求越来越高，而且测量范围也越来越广。本设计用LabView 软件在PC 机上编程实现了多点温度采集、动态图形显示、数据存储、报警、数据分析等功能，并重点对基于LabVIEW 的虚拟温度采集系统的设计进行了讨论。 关键词：LabVIEW; 温度采集 0 引言 进入21世纪以来，作为测试技术的一个分支，虚拟仪器的开发和研制在国内得到了飞速的发展。它可以利用计算机显示器的显示功能来模拟传统仪器的控制面板，以多种形式表达输出检测结果。目前，常用的温度采集系统绝大部分是由集成温度传感器和单片机构成的，设计过程繁琐、调试期长、修改不方便。本文借助LabVlEW 图形化软件开发系统，用软件代替DAQ 数据采集卡设计的这种虚拟温度采集系统，比以前的更易修改且成本低、周期短。 1 设计思想 该系统的功能框图如图所示。 本温度采集系统的设计采用软件代替了DAQ 数据采集卡，使用Demo read voltage 子程序来仿真电压测量，然后把所测得的电压值转换成摄氏或华氏温度读数。 在数据采集过程中，实时地显示数据。当采集的温度值大于设定的高限报警数值时，就会点亮高报警红色灯，同时触发条件结构里的事件发生，使系统发出蜂呜温度采集系统 实 时 温 度 显 示 保存数据 报警设定 数值计算 显示转换
声。当采集过程结束后，在图表上画出数据波形，并算出最大值、最小值和平均值，并自动产生数据文件的头文件，它包括操作者名字和文件名，将采集的数据附在头文件后面，以供查询。 2 子程序设计 2.1 温度计子程序 温度计界面程序如下图所示。在框图程序中设定温度计的标尺范围为0.0到100.0，在前面板窗口中放入竖直开关控制用下选择“温度值单位”，即选择以华氏还是摄氏显示。 2.2 实现步骤 1、点击框图程序窗口的空白处，弹出功能模板，从弹出的菜单中选择所需的对象。本程序用到下面的对象： Multiply（乘法）功能，将读取电压值乘以100.00，以获得华氏温度。 Subtract（减法）功能，从华氏温度中减去32.0，以便转换成摄氏温度。 Divide（除法）功能，把相减的结果除以1.8以转换成摄氏温度。 Select（选择）功能（Comparison子模板）。取决于温标选择开关的值，该功能输出华氏温度（当选择开关为false）或者摄氏温度（选择开关为True）数值。 Demo Read Voltage VI程序（Tutorial子模板）。该程序模拟从DAQ卡的0通道读取电压值，并把所测得的电压值转换成华氏或摄氏读数。 随机数产生功能（Numeric子模板），用于产生随机温度值。 数值常数。用连线工具，点击要连接一个数值常数的对象，并选择Create Constant功能。若要修改常数值，用标签工具双点数值，再写入新的数值。
扭矩测量仪设计说明书
目录 一、设计背景 (3) 二、设计题目与设计要求 (3) 三、扭矩测量及应变片的原理 (3) 1、扭矩测量的原理 (4) 2、应变片的原理 (4) 四、总体方案确定 (5) 五、具体方案设计 (5) 1、扭矩传感器的设计 (6) 2、信号的中间变换与传输 (7) 3、试验数据采集系统设计 (10) 六、测量误差分析及数据处理 (11) 七、参考文献 (12) 八、附件 1、CAD图 2、感想
一、设计背景 不久前，市场研究机构Darnell Group在一份报告中指出，2010年扭矩测量仪价格预计将与现有模拟产品持平。扭矩测量仪的平均价格已经从几年前的6美元降到了目前的3美元以下，预计2010年将跌破2美元。Darnell表示，随着数字与模拟控制器解决方案价格趋同，更多、更符合具体应用的第二代扭矩测量仪推出，软件开发环境持续改善，以及市场更加了解扭矩测量技术等因素的推动，扭矩测量产品生命周期的“引入”阶段接近结束，扭矩测量仪市场将迎来加速增长。 现在，中国已成为全球最大的数字式控制产品应用市场。汽车电子和工业电子成为维持中国数字是控制器市场增长的关键推动因素。此外，监控、马达控制和测量仪器市场的增长也对中国市场有较大贡献，特别是安全系统、马达控制、电力机车、安全与控制以及车载娱乐系统将成为扭矩测量仪的新驱动力。 扭矩传感器，分为动态和静态两大类，其中动态扭矩传感器又可叫做转矩传感器、转矩转速传感器、非接触扭矩传感器、旋转扭矩传感器等。扭矩传感器是对各种旋转或非旋转机械部件上对扭转力矩感知的检测。扭矩传感器将扭力的物理变化转换成精确的电信号。扭矩传感器可以应用在制造粘度计，电动（气动，液力）扭力扳手，它具有精度高，频响快，可靠性好，寿命长等优点。 二、设计题目与设计要求 1、设计题目：设计一款扭矩仪及扭矩传感器。 2、设计要求： 1）精度高，频响快，可靠性好，寿命长； 2）体积小、质量轻，便于安装使用； 4）没有导电环等磨损件，可以高速长时间运行； 3、使用条件： 由于扭矩测量仪一般用在机器之间的传动轴上，振动大，灰尘、油雾、水污比较多，故要求传感器封闭，只留下两个轴端在外面，工作温度在0~60度。 三、扭矩测量及应变片的原理 1、扭矩测量的基本原理 根据第九章相关内容。（P145~146） 扭矩测量的基本原理如下： 电阻应变式转矩仪是根据应变原理来测量扭矩的。处于动力机械和负荷之间
虚拟仪器是将仪器技术、计算机技术、总线技术和软件技术紧密的融合在一起，利用计算机强大的数字处理能力实现仪器的大部分功能，打破了传统仪器的框架，形成的一种新的仪器模式。 本设计采用USB5935数据采集卡，运用虚拟仪器及其相关技术于温度采集系统的设计。该系统具有数据同时采集、采集数据实时显示、存储与管理、报警记录等功能。 本文首先概述了测控技术和虚拟仪器技术，探讨了虚拟仪器的总线及其标准、框架结构、LabVIEW开发平台，然后介绍了数据采集的相关理论，给出了数据采集系统的硬件结构图。在分析本系统功能需求的基础上，介绍了程序模块化设计中用到的技术，最后一章给出了本设计的前面板图。 关键字：虚拟仪器；数据采集；LabVIEW
1.1 引言 测控技术在现代科学技术、工业生产和国防科技等诸多领域中应用十分广泛，它的现代化已被认为是科学技术、国防现代化的重要条件和明显标志。20世纪70年代以来，计算机、微电子等技术迅猛发展，在其推动下，测控仪器与技术不断进步，相继诞生了智能仪器、PC仪器、VXI仪器、虚拟仪器及互换性虚拟仪器等微机化仪器及其自动测控系统，计算机与现代化仪器设备间的界限日渐模糊，测控领域和范围不断拓宽[1]。 近年来，以计算机为中心、以网络为核心的网络化测控技术与网络化测控系统得到越来越多的应用，尤其是在航空航天等国防科技领域。网络化的测控系统大体上由两部分组成：测控终端与传输介质，随着个人计算机的高速发展，测控终端的位置越来越多的被个人计算机所占据，其中，软件系统是计算机系统的核心，甚至是整个测控系统的灵魂，应用于测控领域的软件系统称为监控软件。传输介质组成的通信网络主要完成数据的通信与采集，这种数据采集系统是整个测控系统的主体，是完成测控任务的主力。因此，这种“监控软件－数据采集系统”构架的测控系统结构在很多领域都得到了广泛的应用，并形成了一套完整的理论[1]。 1.2 课题背景 虚拟仪器（VI）是计算机技术和传统的仪器技术相结合的产物，是仪器发展的一个重要方向。LabVIEW是一个基于图形化编程语言的虚拟仪器软件开发工具。本文重点介绍了虚拟仪器的界面，LabVIEW应用，并设计了一个基于虚拟仪器的数字化温度测量和控制系统，阐述了系统开发过程中数据的采集和软硬件的设计，虚拟仪器设备可以由使用者自己定义，这意味着可以自由地组合计算机平台，硬件（包括传统仪器），软件，以及各种实现应用所需要的附件。这种灵活性在由供应商定义，功能固定，独立的传统仪器上是很难达到的。常用的数字万用表，示波器，信号发生器，数据记录仪，以及温度和压力监控仪器就是这种传统仪器的代表。从传统仪器设备向虚拟仪器设备的转变，为现代实验带来了更多实际的利益，同时也促进着实验手段不断更新。 1.3 本设计所做的工作 本设计以两个独立通道进行设计，从传感器来的模拟输入信号，经过信号调理后，输入到USB5935数据采集卡，然后经过USB总线送入PC机，由软件进行数据处理，包括采样波形的实时显示，并进行历史数据保存，边采集边保存，还有实时报警并记录处理等功能。
902测试技术及应用 一、考试范围说明 该门课程的研究生入学考试范围参考其本科生课程的教学大纲，面向专业学位研究生选拔的需要，考核内容主要包括： 1.测试基础理论和技术知识：主要包括机械测试信号分析，测量装置的基本特性，以及常见测量装置--参数式传感器、发电式传感器、信号调理电路、信号显示与记录等技术知识； 2.测试系统设计及实用测试技术：主要包括测试系统设计理论和方法，计算机测试技术与典型应用系统，其他特种测试技术与典型应用系统； 3.典型工程测试系统设计实例分析：主要包括机械工程领域典型机械参数，如应力应变、温度、位移、振动和噪声的测试系统设计，以及它们的工程网络化和智能化设计等。 与本科生课程学习考评相比，没有平时考核和实验考核环节，但闭卷笔考的知识内容和方式方法原则上是一致的，以上述内容所涉及的知识点为考核对象，具有填空题、判断题、问答题和测试系统设计题等多种考题形式。 二、考试范围说明 通过讲授测试技术的基础知识、常用测量装置的工作原理与性能，以及测试系统的设计，培养学生掌握本学科领域内常见测试系统的组成与设计，以及常见机械工程参数测量技术；为学生学习后续专业课程以及将来实际工作打下良好的基础。 本课程主要为学生讲授：a）测试基础理论和技术知识，主要包括机械测试信号分析、测量装置的基本特性、参数式传感器、发电式传感器、信号的调理等；b）测试系统设计及实用测试技术，主要包括测试系统设计、计算机测试系统、其他测试技术以及典型测试系统设计实例。同时开设：信号分析与测量装置特性仿真、传感器及其性能标定、动态测量信号调理、测试技术虚拟仪器设计等4个基本实验，以及涵盖测试系统设计、搭建、信号采集与处理分析等4个考核环节的测试技术大综合实验。
目录 第一章方案设计与论证 ............................................................................................ 2第一节传感器的选择 (2) 第二节方案论证 ........................................................................................................ 3第三节系统的工作原理 ............................................................................................ 3第四节系统框图 ........................................................................................................ 4第二章硬件设计 .......................................................................................................... 4第一节PT100传感器特性和测温原理 . ................................................................... 5第二节信号调理电路 ................................................................................................ 6第三节恒流源电路的设计 ........................................................................................ 6第四节 TL431简介 .................................................................................................... 8第三章软件设 计 ........................................................................................................... 9 第一节软件的流程图 ................................................................................................ 9第二节部分设计模块 ...............................................................................................10总 结 ..................................................................................................................................11参考文献 . (11) 第一章方案设计与论证 第一节传感器的选择 温度传感器从使用的角度大致可分为接触式和非接触式两大类, 前者是让温度传感器直接与待测物体接触, 而后者是使温度传感器与待测物体离开一定的距离, 检测从待测物体放射出的红外线, 达到测温的目的。在接触式和非接触式两大类温度传感器中, 相比运用多的是接触式传感器, 非接触式传感器一般在比较特殊的场合才使用,目前得到广泛使用的接触式温度传感器主要有热电式传感器, 其中将温度变化转换为电阻变化的称为热电阻传感器, 将温度变化转换为热电势变化的称为热电偶传感器。
传感器技术与应用课程设计 设计题目：＿＿_ _基于ＬabViｅｗ的温度监测系统______＿班级:___＿______ _电信０8-１班_＿＿______＿＿_＿___ 学号:__________ _ __29号＿___＿＿_＿___＿＿__＿____ 姓名:____＿＿_ _ ＿李锦明 __＿__＿_ __＿_＿____ 指导老师：___＿_ ____ ＿_＿张静_ _＿___＿_＿__＿_____ 设计时间：＿＿____＿___2０11年１２月5日_ _____＿＿＿_
摘要 随着信息领域各种技术的发展，在数据采集方面的技术也取得了很大的进步，采集数据的信息化是目前社会的主流发展方向。各种领域都用到了数据采集,在石油勘探，地震数据采集领域已经得到应用。随着测控技术的迅猛发展，以虚拟仪器为核心的数据采集系统已经在测控领域中占到了统治地位。 数据采集系统是将现场采集到的数据进行处理、传输显示、储存等操作。数据采集系统主要功能是把模拟信号变成数字信号，并进行分析、处理、存储和显示。温度数据采集系统广泛的应用于人们的日常生活中。 本文主要介绍了利用lａbvｉew实现温度采集系统的设计过程，系统结构时利用了ｌabｖiｅｗ的虚拟仪器技术,由lａbvｉew虚拟系统自生成温度信号，通过温度的采集实现对温度数据的采集，预处理,分析,储存和显示。全文的内容主要包括:虚拟仪器的发展,laｂview虚拟仪器的介绍，温度采集系统的制作与调试最后是自己在本次制作中的不足与展望。 关键词：labviｅｗ,虚拟仪器，温度监测系统
目录 中文摘要 ..................................................................................................................... １ 一概述 ....................................................................................................................... ３ 1.1研究背景3? 1.1.1温度的研究背景 .................................................................................. ３ 1．1.2 LABVIＥW的发展?３ 1.２研究的意义 (4) 二设计的任务以及要求4? 2．１设计的任务 ................................................................................................ ４ 2．2设计的要求4? 三系统化设计 ........................................................................................................... ４3．１系统设计方案4? 3．1.１结构框图4? 3.２.2 系统工作原理 (5) 3.2单元模块设计 (5) 3.2．1单元模块的设计7? 3.2.2单元模块的链接 .................................................................................. ９ 四系统调试 (8) 4.１前面板布置 (8) ４.２系统运行以及分析………………………………………………………………….８五结论与展望9? 六仪器设备清单 ....................................................................................................... ９ 参考文献 (9)