基于Labview的温度实时数据采集系统设计 重16.1%-11390字

摘要本论文基于Labview平台设计了一个实时温度采集系统，可以对区域内的多个点进行温度检测。温度采集系统的功能主要有温度数值显示、温度曲线显示以及历史温度数据显示，提供超温报警功能。该系统的可编程分辨率16位，并且能够在-55℃至125℃的温度中进行温度采集工作，实现高精度测量。本文工作内容主要包括利用传感器采集温度电压进入计算机虚拟仪器，并输出到指定位置，对所测量的温度进行判断从而实现报警功能，并且通过控制外部仪器调整温度。本文通过ADAM-41181采集多个数据取平均值来提高测量准确度，并且能够存储温度历史数据和温度报警历史数据。本系统可应用于各种需要实时温度监测的场合。关键词：Labview；温度采集；ADAM-4118；数据存储

ABSTRACTThispaperdesignsareal-timetemperaturecollectionsystembasedontheLabviewplatform,whichcandetecttemperatureatmultiplepointsinthearea.Themainfunctionsofthetemperaturecollectionsystemincludetemperaturevaluedisplay,temperaturecurvedisplay,andhistoricaltemperaturedatadisplay,providingovertemperaturealarmfunction.Theprogrammableresolutionofthissystemis16bits,anditcanperformtemperaturecollectionworkintemperaturesrangingfrom-55℃to125℃,achievinghigh-precisionmeasurement.Themainworkcontentofthisarticleincludesusingsensorstocollecttemperatureandvoltage,enteringacomputervirtualinstrument,andoutputtingittoadesignatedlocationtojudgethemeasuredtemperatureandachievealarmfunction,andadjustingthetemperaturebycontrollingexternalinstruments.ThisarticleusesADAM-41181tocollectmultipledataandaveragethemtoimprovemeasurementaccuracy,andcanstoretemperaturehistorydataandtemperaturealarmhistorydata.Thissystemcanbeappliedtovariousoccasionsthatrequirereal-timetemperaturemonitoring.Keywords:Labview;temperaturecollection;ADAM-4118;datastorage

目录第1章绪论 第1章绪论1.1前言温度是日常生活中常见的物理量[1]。由于智能仪器与电脑技术的发展，温度采集技术作为各项有关温度控制的前期工作之一，被广泛应用于各个领域。但正因为测控技术在不断发展，不得不面对发展带来的一些弊端。在工业实时检测和监控系统中，温度是一个非常重要的物理量，因为它直接影响各种物理和化学过程[2]。随着产业的不断升级，测控所需的资源量不断增加，这进一步导致了系统日益复杂且规模越来越庞大。这些挑战使得测控投资的保护需求日益提高，其重要性也越来越凸显。因此，需要采取相应的措施来解决这些难题，以确保测控系统的高效运作和持续发展。而面对这些难题，通常会选择在硬件上降低成本，如使用标准化的测试仪器。但是再标准化的仪器终究还是一个成本产生点，在这个基础上虚拟仪器的出现很好地解决了这个问题，虚拟仪器是对传统仪器的重大突破[3]。而Labview是一种用于设计虚拟仪器的图形程序设计系统。Labview使用虚拟面板（前面板）和程序框图（后面板）作为整个用户界面，这个软件被广泛应用于各个行业和实验室。其在数据采集和处理方面，更是能够通过标准的模块搭建来轻松完成。通过Labview，用户可以轻松地对各种物理量进行测量、监测和控制，帮助用户快速地完成各种实验和任务。1.2研究背景及意义基于Labview的温度采集是一种新型的测量技术，在实际应用中受到越来越多的关注[4]。这项技术具有快速、准确、可靠、易操作等优点，可广泛应用于医疗、环境监控、生物学和工业生产等领域，其主要目的是通过数值化记录数据，使得数据不再只是某个瞬间的数字，而可以提供更多的信息。随着科学技术的飞速提高和实际需求的不断变化，深入研究开发这项技术的基础理论并运用至实际方案，有重要的学术价值且对实际问题有深远的影响在当前的社会背景下，温度测量已经成为了各个行业的必备技术手段之一。精确地测量和控制温度对于保证产品质量和提高生产效率具有非常重要的意义。因此，对于基于Labview的温度采集技术进行研究，可以为各个行业提供更准确可靠的温度控制手段，为生产和实验提供更好的服务。物体的许多物理现象和化学温度有关，例如通过热电效应来测量温异、化学反应的吸放热等。目前，传统的温度测量控制系统通常采用硬件实现的传统仪器。然而，这些传统仪器在出厂的那一刻就已经被定型了，用户购买使用的是哪一款仪器，只能根据用户自身需求，一旦出现需求变化则需要再次购买新的仪器。相比之下，利用虚拟仪器开发和设计的温度测量系统则采用普通的PC机作为主机，并以图形化可视软件Labview为软件开发平台，从而完美的绕开了传统仪器不能够随意改变功能的缺点，因此在控制领域具有广泛应用。虚拟仪器具备灵活性、可扩展性好、性价比高以及人机界面友好等优点。1.3国内外研究现状温度采集系统在国内外都得到了广泛的研究和应用。国内的研究主要集中在传感器的选择和系统设计上，而国外研究则更注重于系统的自动化控制和数据处理方面。同时，随着科技的不断发展，基于Labview的温度采集系统也在不断地更新和完善。因此，深入探究相关技术并提出新的解决方案，对于不断提高温度测量的精度和效率将具有重要的促进作用。在国内，随着Labview软件在不同行业的应用越来越广泛，该软件在温度采集领域也得到了快速发展。很多学者和研究机构开展了大量的研究工作，提出了许多新的方法和技术，如多通道温度采集、红外测温技术结合基于Labview的温度采集等。在国外，基于Labview的温度采集研究也取得了一定的进展。许多知名大学和科研机构都积极探索和研究相关技术，提出了很多新的想法和方法。不过，国内外的研究在方法和应用场景上存在一定的差异。国内学者更多地关注了温度采集数据的处理方法，如基于小波变换的温度信号处理、神经网络算法的数据预处理等；而国外学者则注重基于传感器的温度测量算法研究，包括无线传感器网络和红外传感器测量技术等。此外，目前仍存在许多技术瓶颈，如精密度、测量精度、抗干扰能力等问题，这意味着需要投入更多的资源和努力来寻找更好的解决方案。综上所述，国内外基于Labview的温度采集研究已经取得一定的进展，但仍有待进一步深入探讨和研究，特别是在理论研究、方法创新和应用场景拓展等方面。这将为提高温度测量精度和效率，促进各行业的技术发展和工业升级。1.4温度采集技术的介绍温度采集是数据采集中的一类，它利用传感器从外部环境中采集温度数据并将数据通过系统的对应通道传输到PC端。该技术被广泛应用于研究开发类和生产现场类两个场合，如铸造设备的模具温度分布、电机表面温度等。被采集的数据都是已被转换为电信号的温度，其形式可以是模拟量或是数字量。要将采集到的数字信号采集到计算机中，还需要有一个数据采集系统（DataAcQuisition,DAQ）也就是前面讲到的温度采集系统。它包括：传感器、变换器、信号调理设备、温度采集仪器、软件驱动、PC端、软件等。不同的传感器与变换器就能够得到不同的物理量与不同精度的数据。信号调理设备能够将经由变换器转换的电信号进行缩放以配对对应的温度采集仪器。PC通过与温度采集仪器进行连接获得温度数据。软件负责系统的启停。本论文中的温度采集系统基础构成是：传感器ADAM-4118将传感器信号转换为数字信号。数字信号经过数模转换变成模拟信号，再经过放大器放大后，被发送到PCDAQ中。PCDAQ通过ModbusRTU协议读取ADAM-4118传输的数据，并进行相应的控制操作。据此，能够画出温度采集系统的基本构成图如图1.1所示。图1.1温度采集系统构成图1.5虚拟仪器1.5.1虚拟仪器的概念在现代仪器系统中，计算机已经与仪器结合得非常紧密，成为整个系统的核心[5]。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地融合在一起，它充分利用现有计算机资源，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[6]。虚拟仪器还能够根据用户不同的要求对其进行修改和扩展，在测量过程中可以方便地改变控制范围的参数，增加可调节性[7]。与传统的实体仪器不同，虚拟仪器不需要使用专门的硬件电路，而是通过软件程序进行控制和数据处理。虚拟仪器具有灵活性高、功能强大、易扩展、易维护等特点，已经广泛应用于科研、工业自动化、医疗卫生、环保监测、教育等领域[8]。常见的虚拟仪器开发平台包括Labview、MATLAB等。而当前工业的发展对测控系统提出的要求越来越高[9]。传统的温度测量控制系统不仅成本高，且外围电路复杂，测量的温度准确度低。因此本设计使用虚拟仪器代替传统仪器来完成温度测量，它更多地强调了软件在仪器设计中的作用。1.5.2虚拟仪器的优势在对多类型、多通道信号同时进行检测和控制中，传统的测控系统能力有限[10]。相较于传统仪器的缺点：不同测量需要不同的仪器、仪器无法随意更改构造、使用不方便等。虚拟仪器有着更大的优势：（1）成本低：虚拟仪器只需要一台计算机和相应的软件，相较于传统仪器的成本要低得多。（2）可定制性强：虚拟仪器设备可以由使用者自己定义，而传统仪器则需要购买不同类型的仪器来满足不同的需求[11]。（3）可扩展性强：虚拟仪器可以通过软件升级、添加模块等方式实现功能的扩展，而传统仪器则需要购买新的仪器来满足新的需求[12]。（4）可视化更直观：虚拟仪器具有丰富的图形显示功能，能够将各种数据以图形的形式展示出来。（5）实时性更好：虚拟仪器可以实现实时数据采集、处理和显示，能够满足实时控制和监测的需求。（6）可移植性强：虚拟仪器不受物理空间限制，可以在不同的工作环境下使用，增强了工作的灵活性和可移植性。1.5.3虚拟仪器的组成虚拟仪器的组成包括两个部分：硬件负责采集、处理数据，软件则负责实现虚拟仪器的各项功能。硬件部分主要有：（1）传感器：负责实时采集物理量的变化并将其转换成电信号输出。（2）信号处理芯片：用于对采集到的电信号进行处理，如滤波、放大、增益控制等。（3）数字转换芯片：将模拟信号转换成数字信号，以便于计算机进行处理。（4）数据采集卡：接收来自传感器和信号处理芯片的信号，并将其转换成计算机可识别的数字信号。（5）计算机：作为虚拟仪器的核心，负责数据处理、存储、显示等功能。软件部分主要有：（1）操作系统：为虚拟仪器提供基本的软件环境。（2）虚拟仪器的应用软件：负责实现虚拟仪器的各项功能，如数据采集、数据处理、数据分析等。（3）数据库：用于存储和管理采集到的数据。1.6本文结构安排本论文的核心是基于Labview的温度实时数据采集系统设计。主要内容如下：第1章主要阐述了基于Labview的温度采集设计的研究背景与意义、温度采集技术的介绍，以及在Labview中搭建的虚拟仪器。第2章总体介绍了温度采集的总体设计，包括总体功能需求分析，总体框架与模块的选择。第3章总体介绍了程序设计，详细阐述了各个模块的原理与作用。第4章阐述了实验目的、实验过程、实验结果与分析。

第2章系统总体设计2.1功能需求分析2.1.1系统总体设计需求本设计是基于Labview的温度实时数据采集系统，在本设计中需要实现的目标有：（1）实时温度数据显示。当使用传感器采集数据时，这些数据需要被展示出来才能被观察到。因此，需要设计一个模块，它可以实时地显示所收集到的数据，并将数据分为数值和图表两种方式进行展示。（2）数据回放。采集到的温度数据进行数据处理，将其转化为可读取的数字，并显示在用户界面上。同时，为了更好地理解温度数据的变化趋势，设计一个图表回放，这可以将采集到的温度数据显示出来，并将数据制作成相应的图表。在图表回放过程中，用户可以通过改变时间轴的方式，自由调整图表的时间跨度，以更精细的观察数据。（3）超温报警。温度采集的主要目的是为了能够及时地监测某一区域内的温度变化情况，以确保在温度发生超出限度的变化时能够做出正确的处理。为了实现这个目标，需要设置一个报警模块来提醒使用者是否需要采取措施。这个报警模块通常会与温度传感器或探头相连，并监测温度数据的变化状态。如果温度数据超出了预设的阈值范围，则会触发报警，提示使用者可能存在异常情况。（4）数据存储与读取。在数据采集过程中，需要将采集到的数据存储在一个地方，以便在将来需要使用这些数据时能够轻松地找到。（5）多点采集。在一个区域内，由于各种因素的影响，不同位置的温度可能存在差异。如果需要了解这个区域的整体温度情况，则需要进行多点采集并求出平均值。具体来说，需要设计一个能够进行多点温度采集的系统或设备，并将其放置在需要监测的区域中，以便同时测量不同位置的温度值。这个系统或设备通常会包括多个温度传感器或探头，其中每个传感器或探头都可以单独测量一个位置的温度。通过将这些测量数据收集起来并取其平均值，就可以得到这个区域的整体温度情况。（6）高精度采集。在一些科学研究和工业制造的场景中，需要对某些物理量进行高精度的测量，温度是其中之一。这些场景包括实验室中的物理、化学和材料科学等研究领域，以及在制造过程中的半导体制造、电子元器件制造等领域。在这些场景下，需要对温度进行高精度测量和控制，以获得准确的实验数据和保证产品质量。这就要求需要一个有高分辨率的温度测量模块，能够以足够高的精度捕捉到温度变化的微小差异。这种模块通常会具有更高的分辨率、更快的响应速度、更好的稳定性和更广泛的温度范围等特性，以满足不同场景下的需求。2.1.2各功能实现思路需要实现的功能主要分为两个部分：程序部分与硬件部分。程序部分有实时温度数据显示、数据回放、超温报警、数据存储与读取，这些功能都需要在Labview中的前面板进行虚拟仪器搭建以及在后面板中进行虚拟仪器相关的程序的连接才能实现。如实时温度数据显示需要在前面板中搭建虚拟仪器的图表显示仪器和数值显示模块，以实现直观的观测到温度数据的功能。在前面板中搭建虚拟仪器之后还需要在后面板（程序面板）将相关的面板的程序模块与数据进行连接，才能够让前面板中的虚拟仪器正常工作。硬件部分有多点采集、高精度采集。多点采集需要设计中的采集模块有多个温度传感器来进行采集。高精度测量则需要采集模块的数据处理分辨率能够达到要求。目前有一块温度采集模块符合本设计要求——ADAM-4118（以下简称4118）。考虑实际的使用与实验设计或许有一定的环境差别，硬件部分还需要具有一定的自我保护能力以保证采集到的数据能够保证稳定且准确。2.2系统总体框架根据总体设计要求，硬件部分使用ADAM-4118作为温度采集模块。4118的8个采集通道连接上J型热电偶，通信通道接RS485转USB数据线连接PC端，电源口外接12V电源进行供电以完成整个硬件部分的连接；程序部分搭建好信号连接采集模块、数据整合处理模块、超温报警模块、数据回放模块、数据导出模块。2.3系统工作过程操作整个系统前需要将所有部分的连接都做好：12V外接电源、4118与PC端信号连接、采集通道的热电偶连接等。在确认所有部分连接好后，检查4118的模式状态需要处在Normal。切换初始化状态的开关在模块右侧，拨到INIT为初始化状态（配置状态），拨到Normal为用户正常使用状态，如图2.1所示。图2.1模式切换拨码切换开关的操作必须在模块断电状态下进行才有效。切换好4118的模式后通过设置软件将4118的波特率、地址、校验位和停止位设置到需要的值。上述工作完成后即可在PC端开始运行程序。此时程序内的信号连接采集模块读取到来自4118内的温度信息后，将温度信息送至数据整合处理模块。数据整理模块会将收到的数据进行处理，然后整合分别打包给超温报警模块、数据回放模块、数据导出模块。超温报警模块检测到数据中有异常数据的出现会进行报警工作；数据回放模块能将收集到的数据在历史数据中展现出来；数据导出模块能将得到的数据制成Excel表格导出至设置到的文件夹内。根据工作过程得出工作流程图，如图2.2所示。图2.2系统工作流程图2.4模块的选择硬件部分的选择综合考虑需要实现的功能与在实习时接触的工具后，本设计选择ADAM-4118来作为整个温度采集系统的采集模块。ADAM-4118作为一款高性能的多路模拟输入模块，具有以下优点：（1）高精度的数据采集和转换：ADAM-4118支持高达16位的分辨率和250k样本/秒的采样速率，能够实现精确的数据采集和转换，确保数据的准确性和可靠性。（2）多种保护功能：ADAM-4118具有多种保护功能，如过压保护、过流保护和电隔离等，可以保护系统设备免受潜在的电气干扰和损坏。（3）多种通信接口：ADAM-4118支持RS-485、RS-232和Ethernet通信接口，可以与各种不同的设备进行通信，具有很好的兼容性和可扩展性。（4）容易安装和维护：ADAM-4118采用紧凑型的设计，易于安装和维护，大大降低了用户的使用成本和维护成本。由于4118具有的这些优点完美符合本设计的要求，所以在硬件部分选择它作为采集模块。程序部分的选择主要集中在前面板虚拟仪器的选择。数据整合处理模块中选择八个数值显示控件和一个波形图表来显示八个通道所采集到的温度数据，如图2.3、图2.4所示。图2.3数值显示控件图2.4波形图表超温报警模块中选择了八个布尔灯分别显示八个通道的报警，如图2.5所示。图2.5布尔灯组图2.6历史数据回放数据回放模块选择的是与数据显示一样的另八个数值显示控件与另一个波形图表。整个历史数据回放都放在选项卡控件的另一个页面，如图2.6所示。前面板的虚拟仪器定好后就可以在后面板（程序面板）中进行对应的程序设计。

第3章系统程序设计3.1Labview简介Labview是一种流程化编程语言和开发环境，由国家仪器公司（NationalInstruments）开发，主要用于控制、测量和测试等领域[13]。Labview具有易学易用、灵活性强、可视化编程等特点，被广泛应用于工业自动化、仪器仪表、通信、医疗、教育等领域。Labview的编程思想是基于数据流编程。在数据流编程中，程序的执行不由if、while之类的控制语句决定，而是由数据流的传输决定。这种编程方式强调数据的流动和转换，而不是程序的控制流程。这种编程思想使得程序结构一目了然，方便了后续接手的工作人员能够快速看懂程序并按照需求进行扩展。Labview使用图形化语言，使用图形符号代表编程元素，例如加减乘除、逻辑运算、函数调用等[14]。G语言的学习曲线较为平缓，即使是没有学习过任何汇编语言的新手也能够快速看懂并进行系统的学习。除了基本的编程功能外，Labview还提供了许多工具箱和模块，例如控制设计与模拟、信号处理、数据采集与分析等，可以拓展其应用领域和功能。Labview设计的程序被称为虚拟程序，它主要由以下几个部分组成：（1）前面板（FrontPanel）：是用户与程序交互的界面，可以包含图形控件、文本框、数字显示器、按钮等。（2）后台（BlockDiagram）：是程序的主要逻辑部分，包含了程序的算法、数据流和控制流。（3）控制面板（ControlPanel）：用于配置和管理程序的各种输入和输出。（4）工具栏（Toolbar）：包含了各种快捷操作按钮，例如运行、停止、暂停、调试等。（5）调试工具（DebuggingTools）：用于调试程序，例如断点、单步执行、查看变量值等。（6）库（Libraries）：提供了一些常用的功能模块和工具，例如数据处理、图像处理、通信等。（7）VI（VirtualInstruments）：是Labview的基本单元，可以包含一个或多个前面板、后台和控制面板。每个VI都代表一个独立的程序模块。（8）资源浏览器（ProjectExplorer）：用于管理和组织程序的各种资源，例如VI、文件、目录等。3.2程序的总体框架设计思路程序框架设计是一个软件开发项目中重要的部分，它决定了项目的整体结构和代码架构，对于项目的成功实施和后期维护具有至关重要的作用。以下是程序总体设计框架：（1）程序入口程序入口是整个程序的出发点，也是整个程序的运行起点。在程序入口中，需要完成初始化工作，包括但不限于初始化全局变量、导入必要的库、设置运行环境等。同时，程序入口也应该包括程序的退出处理，包括清理资源、关闭文件、释放内存等。（2）主函数主函数是整个程序的核心部分，它可以配合其他各种功能模块，实现程序的主要逻辑。主函数应该根据具体需求进行设计，可以分为多个子函数，每个子函数专门处理某个功能模块，或是直接在一个函数中完成所有功能。（3）库函数库函数是指一些通用的功能模块，可以被多个模块调用，起到了代码重复利用的效果。库函数应该分门别类，按照功能进行分类管理，以便于程序的调用和维护。但在Labview中基础的库函数已被分类整理好，更高级的函数也有对应的数据库可下载调用。（4）数据结构程序中涉及到的数据通常是非常复杂的，因此需要使用数据结构来进行管理和操作。例如，链表、数组、队列等数据结构都可以被用于程序中的数据管理。（5）异常处理程序开发过程中难免会遇到各种错误和异常情况，如何快速且精准地处理这些异常情况也是程序开发的一个重要部分。合理的异常处理能够减少程序的崩溃和错误，保证程序的稳定性和可靠性。3.3程序的各个功能模块3.3.1采集模块整个程序的开始需要先使用ADAM-4118采集模块对外部的信息进行采集，如图3.1所示。图3.1ADAM-4118实物图其工作过程如下：（1）传感器连接：使用终端块连接传感器，将模拟信号输入到ADAM-4118的相应通道。在本设计中传感器使用J型热电偶。（2）信号采样与转换：ADAM-4118对8个通道的信号进行采样和转换，并将其转换为数字信号。（3）传输数据：在现场总线普及之前非常多的仪表或者设备都是通过RS232或者RS485通讯接口来和计算机进行通讯[15]。这里使用的技术是将转换后的数字信号通过RS-485转USB发送给PC端以供进一步处理。图3.2连接模块3.3.2信号连接采集模块程序面板中需要设置好波特率9600、ModbusRTU模式、端口序号以及校验码与停止位以正常与采集模块进行连接，如图3.2所示。通过上述设置完成连接后即可接收到来自经过4118转换的数字信号，并将数字传输至下一模块。3.3.3数据整合处理模块数字信号经过信号连接采集模块的传输到达数据整合处理模块。根据Modbus协议读到的数值为16进制或10进制的整数，数值从0-65535，对应量程的上下限，在Labview中编写J型热电偶对应的转换程序，如图3.3所示。图3.3数据整合处理模块转换程序是根据公式（3.1）进行编写的。(3.1)在公式(3.1)中，t表示由4118传输来的数字信号；a表示为J型热电偶的量程上限760；c表示为Modbus读取到的10位或16位整数的上限65535。经过转换后的数据再经过整合后才能够用在显示、储存、报警、回放模块。3.3.4储存读取模块在经过数据整合处理模块处理后的数据传输到储存读取这一步后，通过创建/打开二进制文件、写入文件以及对文件路径的设置这三个控件即可完成储存；通过路径设置、打开二进制文件以及读取二进制文件即可完成读取，如图3.4所示。图3.4储存读取模块该模块能够在指定文件路径中创建一个数据存档，这个存档能够将本次程序运行时采集到的所有数据都进行收集保存操作，并通过读取该存档，将存档内的数据制成图展示在历史温度显示界面。同时在本设计中为了能够直观地看到回放的效果，回放的整个过程将会在程序运行时自动在前面板的历史温度显示界面完整展示。图3.5报警模块3.3.5超温报警模块经过数据整合处理模块处理后的数据传输到报警模块。超温报警模块是设置了温度的上下限，并将传输进来的数据与上下限进行一个比较，若温度数据超过了上下限则会进行报警。报警功能则是由八个报警灯组成，八个灯分别对应了八个通道，使得中无论哪一个通道采集到的数据出现超温的情况都能够立刻发出警报，如图3.5所示。3.3.6温度信号的显示模块显示模块是由虚拟仪器在前面板拼接而成，分为两个部分：实时温度显示以及历史温度显示，如图3.6，图3.7所示。实时温度显示是将数据处理完后的数据进行一个簇的捆绑，再将捆绑后的簇放进波形图表与数值显示控件中显示，最后将波形图标的显示曲线数以及时间轴等元素设置好后即可正常显示实时温度；历史温度显示是将储存后的数据进行读取操作后，将读取后的数据捆绑成簇放进波形图表与数值显示控件中，后续操作与实时温度显示一致。同时为了方便观测，将超温报警模块与程序是否正常运行的前面板虚拟仪器也放在了温度实时显示界面。图3.6实时温度显示图3.7历史温度显示图3.8数据导出模块3.3.7数据导出模块通过数据整合处理模块处理后的数据传输到数据导出模块。整个数据导出模块通过两个while循环来控制整个数据导出模块的使用。如图3.8所示，上半的while循环部分接收由数据整合处理模块传输的数据；下半的while循环部分主要负责将数据存入自动新建的Excel表格中。在这个模块中为了防止数据存储过快导致程序或PC端卡顿，在上半while循环中设置了一个定时，令程序1秒存储一次数据。同时为了使数据更加具有准确性，在程序的前面板设置了一个“保存”键，如图3.9所示。在程序开始运行后除了数据导出模块以外，所有模块都会开始正常工作。而数据保存模块由于在下半while循环中放置了一个时间结构的函数，该模块只有在前面板中的保存键被点击时才会开始工作。这样的操作能够使操作者在需要的时间里开始记录数据，而不必在一堆数据中翻找。图3.9保存按钮

第4章系统仿真调试4.1实验目的本论文旨在设计一个基于Labview的实时温度采集系统，采用多点温度检测技术，能够检测较大区域内的温度变化，并实现以下功能：实时温度显示、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。通过实验，旨在达到以下目的：（1）掌握利用传感器采集温度电压并输出到计算机虚拟仪器程序的方法；（2）利用Labview对所测量到的温度进行判断并实现超限温度报警和温度调整等功能；（3）了解多点温度检测技术和数据采集方法；（4）提高测温准确度、实现数据存储和记录，方便后续工作分析和处理。4.2实验结果实验环境和实验设置：本次实验所采用的是ADAM-4118热电偶输入模块、Labview图形编程软件、J型热电偶。J型热电偶的测量量程是-100—760℃。（1）实时温度测量结果：程序开始运行之后，温度数据通过Labview程序实现的实时温度采集结果，如图4.1所示。图4.1实时温度显示（2）超限温度报警效果分析：若在采集数据时超温报警模块发现有通道温度超限，则会进行报警，如图4.2所示。图4.2报警时的超温报警模块（3）多点温度检测分析：将八个通道上的热电偶分布在区域内的八个不同地点进行数据采集，如图4.3所示。图4.3多点温度采集（4）数据存储与记录分析：数据导出模块将采集到的数据导出至excel表格中，方便后续的统计观察，如图4.4所示。图4.4温度数据导出

结论本文基于LabVIEW设计了一个实时温度采集系统，该系统具有多点温度检测功能，可对较大区域内的温度变化进行检测。本设计实现了以下功能：（1）在-10℃~+85℃范围内，系统的温度测量精度达到了±0.5℃，并且可以根据用户需要编程分辨率，从而实现高精度测温。此外，为了提高测量准确性，采集了多个数据并取平均值，有效地降低了测量误差。（2）在超限温度报警方面，系统能够对所测量到的温度进行判断，当环境中的温度超出合理范围时即时报警，并控制外部仪器如空调等对温度进行调整，从而保证生产环境的稳定性和安全性。（3）在数据存储和展示方面，系统具备记录温度历史和温度报警历史的能力。用户可以随时查询历史温度数据以及报警