电子测量课程设计-基于labview和multisim的温度测量系统

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1、电子测量课程设计题目基于LabVIEW和Multisim的温度测量系统系别物理与电子信息学院班级学生姓名学号指导教师完成时间基于LabVIEW和Multisim的温度测量系统摘要：随着科学技术的不断发展和当今工业生产技术的不断完善，测控成为许多工业中不可或缺的技术，尤其是在要求精度很高的生产系统中更是离不开检测控制系统。本文就是介绍一种基于LabVIEW和Multisim的温度测量系统。温度与人类生活和科学研究密切相关，在生产过程和科学研究中几乎没有不要求温度检测的。在工农业生产和日常生活中，对温度的测量及控制始终占据着重要地位。关键词：虚拟仪器；labview

2、；温度测量；multis1．LabVIEW和Multisim简介1.1虚拟仪器与LabVIEW所谓虚拟仪器，实际上就是一种基于计算机的自动化测试仪器系统。虚拟仪器通过软件将计算机硬件资源与仪器硬件有机的融合为一体，从而把计算机强大的计算处理能力和仪器硬件的测量，控制能力结合在一起，大大缩小了仪器硬件的成本和体积，并通过软件实现对数据的显示、存储以及分析处理。LabVIEW是LaboratoryVirtualWorkbench（实验室虚拟仪器集成环境）简称，是一个功能强大而又灵活的仪器和分析软件应用开发工具。LabVIEW能够为用户提供简明、直观、易用的图形编程方

3、式（G语言），能够将繁琐复杂的语言编程简化成为以菜单提示方式选择功能，并且用线条将各种功能连接起来，十分省时简便，深受用户青睐。与传统的编程语言比较，LabVIEW图形编程方式能够节省85％以上的程序开发时间，其运行速度却几乎不受影响，体现出了极高的效率。1.2Multisim的功能Multisim提供了一种易于使用的电路教学环境，易于操作，能够很好的达到简化电路设计的目的。Multisim让用户可以专注于理解电路概念，而不用为学习应用环境而烦恼。在Multisim中，用户可以在线修改电路值，然后查看实时仿真结果。图2.1铂电阻模型使用Multisim提供的20

4、个功能强大的分析工具（包括瞬态分析、噪音分析、MonteCarlo应用分析、最难案例分析、I-V分析器等），可以对电路特性进行深入分析，从而获得对电路特性的直观认识。使用者可以探索不同的电路配置、元件选择、噪音以及信号源如何影响电路的设计。使用NIGrapher可以对数据进行可视化操作，该工具可以用标签标注显示的数据，并可以将数据以不同文件格式导出，或进行其他操作。2电路设计2.1传感器模型的建立金属铂电阻性能十分稳定，在-260到+630度之间，铂电阻可做标准温度计；在0到-100度之间，铂电阻与温度的关系：RT=RO[1+At+Bt2+C(t-100)t3]

5、把参数代入得Rt=-4.22*10-10t4+4.22*10-8t3-5.84*10-5T2+0.394T+100（2.1）由于本设计所测温度范围在0到-100度之间,且上式的3次项4次项的系数很小，使得温度变化时3次项4次项的值对阻值影响很小，故可省去近似为一个二次多项式。即Rt=-5.84*10-5T2+0.394T+100（2.2）有了温度与铂电阻的关系式，就可建立如图2.1的模型，以V1代表温度T，压控多项式函数模块用来实现上述函数，其输出为电压值，由铂电阻的原理，模型模拟的是电阻值，所以在加上一个比例系数为1的压控电阻，因此输出电阻值按算式随温度质的变

6、化而变化。2.2电路的组成与原理2.2.1稳压电路稳压环节用于为后面的电路提供基准电压，如图2.2所示。稳压二极管稳压电路的输出端接电压跟随器来稳定输出电压。电压跟随器具有高输入阻抗、地输出阻抗的优点。图2.2稳压环节图2.3稳压二极管稳压特性曲线稳压二极管稳压电路是最简单的一种稳压电路，它由一个稳压二极管和一个限流电阻组成。从图2.3二极管的稳压特性曲线可以看到，只要稳压过的电流Izmin≤IDZ≤Izmax，则稳压管就使输出稳定在Uz附近，其中Uz是在规定的稳压管反向工作电流下所对应的反向工作电压。限流电阻的作用是起到限流作用，以保护稳压管；另外，当输入电压

7、或负载电流变化时，通过该电阻上电压降的变化，取出误差信号以调节稳压管的工作电流，从而起到稳压作用。设计稳压二级管电路，首先需要根据设计要求和实际电路的情况来合适的选出所要求的输出电压U0，一般选输入电压Ui为U0的2至3倍。例如，如果要获得10V的输出电压，那么整流滤波电路的输出电压应在20-30V，然后选取合适的变压器，以提供合适的电压。稳压二极管的参数有三个，即稳压值Uz、最小稳定电流Izmin和最大稳定电流Izmax，选择稳压二极管时，应首先根据要求的输出电压U0=Uz，确定了稳压值以后，可根据负载的变化范围来确定稳定电流的最小值Iz和最大值Izm，一般要

8、求额定稳定电流的变化范围