#项目课程：《仪器与测试项目〉》实验报告

1、项目课程设计课程名称_仪器与测试项目题目名称_温度热电偶测量系统学生学院_机电工程学院_专业班级08机电（4）班学号3108000475学生姓名指导教师_傅春晖_成绩评定2011年10月3日广东工业大学课程设计任务书题目名称温度热电偶测量系统学生学院机电工程学院专业班级08机电（4）姓名罗乔隆学号3108000475、实践项目课程设计的内容本项目课程要求学生综合运用所学专业课知识，选用传感器及有关仪器仪表组建测试系统、虚拟仪器（利用Labview虚拟软件平台），对机器品质、产品质量、设备运行状态、机械系统动态性能等工程对象进行综合测试；编制或应用有关软件，对测试信号、数据进行分析和处理，达到提

2、高工程测试能力与实践技能。另外，本实验还进行几何量误差测量实验，包括形位误差测量、齿轮误差测量两部分。学生通过综合训练，深化已学知识，对机械工程测试及计算机在该领域中的应用有较为全面深入的了解，培养学生工程素质。二、实践项目课程设计的要求与数据1、了解和熟悉虚拟仪器编程软件Labview，每个同学要独立地完成编程练习。2、每两人为一组，能独立地选用有关传感器及有关仪器仪表组建虚拟仪器测试系统（利用Labview虚拟软件平台）对工程对象进行测试，要求独立编制虚拟仪器程序并记录下实验数据，并能对测试信号和数据进行分析处理。3、每个同学独立完成几何量误差测量实验，包括形位误差测量、齿轮误差测量两部分

3、，记录实验数据并能按要求对数据进行处理和分析。4、每位学生必须根据具体工作内容，完成一篇不少于1000字的报告书。本项目要求每位同学亲自动手操作、练习和调试，体会到工程测试的乐趣。三、实践项目课程设计应完成的工作1、Labview软件学习介绍，进行必要的讲授和辅导，完成由老师指定的编程练习。2、在实验室完成相关虚拟仪器测试系统组建，设计编制虚拟仪器程序并对系统进行调试，记录下测试数据，并对测试信号和数据进行分析处理。3、几何量误差测量实验，包括形误差测量、齿轮误差测量两部分。4、设计体会与心得。四、实践项目课程设计进程安排序号设计各阶段内容地点起止日期11）、布置任务，讲解课程的目的、内容和要

4、求；2）、讲解虚拟仪器图形编程；3）、几何量误差测量，包括测量的原理、步骤等；实验2号楼403和4052虚拟仪器编程讲解与练习1）、数据采集；2）、仪器控制；3）、数学分析应用软件；实验2号楼4013虚拟仪器编程，模拟温度测量系统实验2号楼4014虚拟仪器编程，虚拟仪器采集实验2号楼4015虚拟仪器编程，串口仪器通讯实验2号楼4016形位误差测量、齿轮误差测量汽缸、箱体、轴形位误差、螺孔位置度；齿轮周节、公法线、齿轮径向综合误差、径向跳动误差。实验2号楼4019.13-9.157创建虚拟仪器测试系统1）、热电偶温度测量系统。2）、零件合格性检测系统。实验2号楼40181）、给定测试系统，现场检

5、查学生编程；考查学生编程的正确性和可行性。2）、答辩，评定成绩。实验2号楼401五、应收集的资料及主要参考文献1 李远波，傅春晖广东工业大学自编教材仪器与测试项目实验指导书M,20062 杨乐平,李海涛，杨磊.LabVIEW程序设计与应用M.北京：电子工业出版社，2005张易知.虚拟仪器的设计与实现M.西安：西安电子科技大学出版社，20033 段福来主编.互换性与测量技术基础学习指南M.西安：陕西科技出版社,1992韩进宏互换性与技术测量M.北京:机械工业出版社，2004发出任务书日期：2011年8月29日指导教师签名：计划完成日期：2011年9月20日基层教学单位责任人签章：主管院长签章：目

6、录目录一：虚拟仪器的简介二：热电偶温度测量系统2.1.实验目的2.2实验内容和要求三：实验系统的搭建3.1 实验思路3.2温度测量程序3.3温度监控程序3.4数据分析程序3.5温度报警程序3.6超温比例程序3.7数据读写程序四：程序功能展示4.1 程序面板介绍4.2实验结果展示五：实验总结参考文献一：虚拟仪器的简介LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发的，类似于C和BASIC开发环境。LabVIEW是一种图形化的编程语言的开发环境，它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。LabVIEW集成了与满足GPIBVXI、RS-23

7、2和RS-485协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能。它还内置了便于应用TCP/IP、ActiveX等软件标准的库函数。这是一个功能强大且灵活的软件。利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器，其图形化的界面使得编程及使用过程都生动有趣。图形化的程序语言，又称为“G”语言。使用这种语言编程时，基本上不写程序代码，取而代之的是流程图或框图。它尽可能利用了技术人员、科学家、工程师所熟悉的术语、图标和概念，因此，LabVIEW是一个面向最终用户的工具。它可以增强你构建自己的科学和工程系统的能力，提供了实现仪器编程和数据采集系统的便捷途径。使用它进行原理研究、设计、测试并实现仪器系统时，可以大大提高工作效率。

8、利用LabVIEVy可产生独立运行的可执行文件，它是一个真正的32位/64位编译器。像许多重要的软件一样，LabVIEW提供了WindowsUNIXLinux、Macintosh的多种版本。它主要的方便就是，一个硬件的情况下，可以通过改变软件，就可以实现不同的仪器仪表的功能，非常方便，是相当于软件即硬件！现在的图形化主要是上层的系统，国内现在已经开发出图形化的单片机编程系统（支持32位的嵌入式系统，并且可以扩展的），不断完善二：热电偶温度测量系统2.1 实验目的掌握热电偶温度测量虚拟仪器系统的组成与实现方法，深化已学Labview编程和工程测试知识，提高工程测试的技能此系统利用LABVIEW虚

9、拟仪器软件平台，用软件模拟实际温度的输出的方法实现如下功能： 实时数据显示温度测量； 温度波形显示； 温度时间段内分布图； 测量结束计算最大、最小值、平均值； 超出报警； 产生数据文件存盘（文件数据中包括：操作者姓名、采样总数、温度值、高限值、超温时间、超温比例）；:实验内容和要求利用LABVIEW虚拟仪器软件平台，热电偶（K型），智能仪表（XSD带RS232NI数据采集卡PCI-6023E,USB-9215,端子板等构建温度测量系统，包括实时数据显示温度测量，温度波形显示，测量结束计算最大，最小值，平均值，超出报警，产生数据文件保存。实验仪器和材料：带虚拟仪器软件平台的台式计算机，热电偶，智

10、能仪表NI数据采集卡PCI-6023E，USB-9215端子板。三：实验平台程序搭建3.1实验程序设计思路根3.2温度测量程序先创建一个VI程序模拟测量程序，使用DemoReadVoltage程序来仿真电压测量,Thermometer100-題计題值笙位80-jo.oo60-n40-j华氏20-0-32.00Bq日r(jID温度值单垃|channel|oF100W将这个温度检测保存为一个子程序，方便在以后的程序调出来使用。温度模拟输园度值单圍出：f,其调用了一个子程序，子程序具体结构如下图所示：TF3.2温度监控程序使用一个条件循环结构和一个被测波形图形实时采集数据Enable厂ON1IU审O

11、FFEnable厂ON1IU审OFFModeApi夷天'J华氏温度历史趙势Tempa60.0-苦40.020.00.0Time3.3温度监控程序Max湼滾曲线TempGIBE：!度抽违o>30.0茎f7IIITimeEnableQONOFFModej(j瑕丟'J牛氏泻度厉史总醉Temp.60-040.0_岸絮煞謬舊鑿翳鑼鑿翳遨聽瘓麋瑟賞警療0-0010OTimeciJprqpL-5温倍曲总Temp31.5-fl31-0-w30,0-2Q-29u0-Max0.00I0.00Mean28-0-0.00IMeandiblMm>c|kbltDBLhted仃ubl7|Ein也

12、3.4数据分析程序采样计数时:采样计数时:计数19 平均值、最大值和最小值显示功能的实现：采用function模块中的Mean.viMean.vi和ArrayMax&Mina?功能模块。其输入数据为温度模拟输出值。 温度历史趋势采用WaveformChart模块显示，输入数据为温度模拟输出值，温度曲线用WaveformChart模块显示，输入数据为模拟输出值和高限值，用BuildArray模块组合。 用温度数据输出直方图: 用温度数据输出直方图:，其中Histogram组件用于把输入数据生成直方图,组件用于把输入数据生成直方图,XYgraph用于直方图的显示。OotPI山o8642p2

13、1111Gra-snlE%80,0&1.082,083.0S4,085.086.087,088,0Time3.5温度报警程序使用case程序结构进行超温处理先报警判断，当为True时超温声音报警、超温向前面板文本框输出“AboveLimit”状态和输出当前时间，为False即不超温时“Normal”代替“AboveLimit”，在超温时间框表内显示“未超过高限值”。A超温比例和采样总数：可在保存的txt文件中显示超温比例和采样总数;3.6超温比例程序眾网1一心1100.00-p>眾网1一心1100.00-p>超蛊比例:I采样总数：-irwwi口+E+E3+屮O<申3.

14、7数据读写程序数据存储时，进入While循环前存储操作者姓名、超温比例、采样总数、温度值、高限值、超温时间的名称等，进入循环后写入温度值、高限值、超温时间等的数据；口口口間|o评压I创口口口間|o评压I创ZI口口口Si文忡菇耀U聲(VL一匚L.Ci.=7LL一匚KmLLi!14當应一-E3*固*迢漏矿司FWriteChar口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口匚四：面板及功能展示4.1前面板如下图所示:50.0-80,0-60.0-4Q.0-2D.0-DiO-141丈件呆匡强径Lc:data.MXYGraph90.0-1S7.5-85*0-!8J.5-180.0=77.5-75.OH72.5

15、-TimeAboveLimitCurren-tTempHightLimit26-忡数EnableAONOFF呈小直175.59A鑿氏平均总0*50:16J华氏34.17apm=£xILW说明如下： 报警和当前温度值状态用来表示温度是否超过高限值； 高限为控制的温度上限，超温时间为每次超过温度高限值的时间，计数数值为采样的总次数，超温比例为温度超过高限值次数与采样总数的比值； 温度值单位开关可以选择被测温度为摄氏表示还是华氏表示； 趋势图“温度历史趋势”显示实时采集的数据。采集过程结束后，在温度曲线中画出数据曲线，同时在MeanMax和Min数据显示栏中显示出温度的平均值、最大值和最小值，并在温度时间段内分布中显示各个温度段出现的次数。后面板如图所示：4.2实验结果展示保存文件的格式如图data-本oeixjoeixj文件旧滝趙|自«5式gj直看3wffj(hD罗乔隆起温比例|11-5384»62采样总紅26冇值fW值;£IKgl.亘值宜這fwffi直道艮艮艮艮艮艮艮艮艮艮艮艮艮艮艮Rp间高高09肿1n高高高亠咼高高高高高高高高高州出出1:1:1:出出出出出出出出出出出出出温度值H5.44921993750086.914062U6-9140621(257818-9370085-UU9219H