始于2004年,专注温度压力流量领域特殊现场环境选型定制
全国咨询热线:010-52882318
联系我们

【 微信扫码咨询 】

您的位置: 首页 > 产品中心

基于虚拟仪器Labview实现恒温区测量系统的设计

时间: 2024-03-07 08:10:31 |   作者: 产品中心

  虚拟仪器(Virtual Instrument,或VI)是计算机技术和现代测试技术相结合的产物,它不仅仅具备传统仪器、仪表的全部功能,同时还拥有计算机技术的全部优势,它能对数据来进行处理、分析、统计并把结果以曲线、图形、图像的形式显示出来;它还具有较高的测试速度、精度,且读取数据方便、直观;它能利用互联网进行数据传送,使管理人员能及时掌握测试进展并进行远程指导;在测试结束时,不仅能得到直观的测试结果还能将其打印出来或将结果以文件的形式保存起来。利用现有的微型计算机,增加少量硬件设备,用户就可以在虚拟仪器平台上设计出自己的测量仪器。

  在半导体器件和集成电路的生产的全部过程中,为了更好的提高器件参数的一致性的和产品成品率,必须定期对扩散炉、合金炉的恒温区做测量。测温一般会用热电偶。其原理是:将两种不一样的材料的导体(或半导体)A和B焊接起来,构成一个闭合回路。当导体A和B的两个接点之间有温差时,两者之间便产生热电动势,因而在回路中产生电流,这种现象称为热电效应。此热电势差反映了两个节点的温度差,当两点的温差越大时,产生的温差电势也越大。用一台直流电位差计或高精度毫伏计就可直接读出热电势差的数值。通过查‘热电偶电势差-温度’对照表,可知被测点的温度。然后人工拉动热电偶,待热电势稳定后进行下一点温度的测量,进而手工绘出整个炉膛的温度分布情况,找出恒温区。该方法不仅费时费力且不能直接得到炉温,加之人工计算的误差和拉动热电偶时的操作误差,最终影响到所测恒温区分布图的准确性。为了更好的提高测量的效率和精确度,本文提出用虚拟仪器直接得到恒温区的分布图,进而指导生产过程。

  测量系统的原理图如图1所示。测量是基于PC机的LabVIEW平台上进行的,它是由步进电机带动热电偶对炉膛内的温度逐点进行采样,获得各点的电位差,经信号调理(放大、滤波)后送入一块由NI公司提供的DAQ硬件卡,完成电信号的采集,运行程序就可得到所测的温度曲线. 基于LabVIEW的应用软件设计

  LabVIEW是美国国家仪器公司(NI)推出的一种面向仪器与测控过程的图形化开发平台。是用于数据提取、控制、数据分析、数据表述、过程监测、工厂自动化等的软件系统。在继承传统结构化的编程语言基础上,LabVIEW采用数据流程的图形化G编程技术,把复杂费时的软件编程简化为菜单提示和图标连接调用。已编制的各种子程序(Sub VI)可用图标表示。经过仔细修改、设定图标中的有关参数,完成图形化程序的初步编辑。连接图标之间表示数据类型的输入输出线,实现子程序间的连接与调用(生成了block diagram)。应用探针、运行亮灯、断点、暂停和单步执行等对程序进行调度和修改。LabVIEW和仪器系统的数据采集、分析、显示部分一起协调工作。流程图式的编程方法与其直观的前面板的结合,是构建虚拟仪器的理想工具。

  LabVIEW使用图形编程语言编写的框图(block diagram)程序,它类似于一台仪器的内部电路,或是一个大型仪表系统中的各个独立的仪表单元。框图中的程序能看成程序节点,如循环控制,事件控制和算术功能等。这些基本单元之间用连线连接,非常接近实际物理仪器系统或电路系统中的“导线”,只不过这里的连线用于定义框图内的数据流方向。LabVIEW支持层次化程序结构,且嵌套层次是无限制的。

  LabVIEW中使用图形编程语言编写的框图程序都伴有一个对应的前面板,前面板是模拟真实仪表的前面板,用于设置输入数值和观察输出量。输入量称为Controls,输出量称为Indicators。用户都能够使用多种图标,如旋钮、开关、按钮、图表、文本框、图形等,使前面板易看易懂。图2是在LabVIEW5.0软件平台上的恒温区程序的前面板。

  恒温区测量程序采用如图3所示的层次化结构,它由三层构成,即顶层模块measure、第二层Temp及由子Read和calcu构成的底层VI模块。在屏幕上实时显示各被测点温度曲线的顶层VI (measure)结构如图4所示。它调用了温度测量、处理子程序Temp,相应的温度值由Temperature History(T_history)显示出来,启动使能开关(Eable),即可自动以波形图的形式(T-wave) 实时显示不同位置处的炉温。直至得到整个炉膛的温度分布曲线,测出恒温区段。

  这里调整定时器的时间控制常量能控制循环程序的执行速率,其值应大于新样点温度达到稳定所需的时间。

  系统的第二层是处理子程序(Temp子VI)内部构成如图5所示,它调用了底层子VI Read和calcu。Read是温度采集子程序,它对DAQ卡采集的被测电压信号进行预处理( e.g:滤波、拟合);calcu是数值处理子程序,它对所得到的信号进行数值处理,把电压信号转换为相应的温度值。从而得到各被测点的温度值。

  为了提高检测精度和效率,便于实现自动化和智能化,该系统用步进电机代替人工拉动热电偶,电机的步进长度事先由程序设定,热电偶每次移动结束后,经过一段稳定时间,系统开始对该点进行数据采集。按下enable 开关,系统开始工作。各被测点的当前温度一方面用温度计显示出来,同时也显示在前面板的T-wave波形中(其中,X轴为步进电机移动的距离,Y轴为相应点的温度),跟着时间的推移,整个炉膛的温度分布情况就直观地以T_history波形显示在T-wave窗口内,工作人员根据炉温的分布曲线对炉温做调整或对设备做维修。为了长期保存所测结果,还可以将其打印出来或将所测数据存入文件中,建立设备正常运行状态档案,以备后用。如果配置多个热电偶还能一起进行多台炉温的测量。

  恒温区测量系统,不仅能自动完成炉温的测量,还能够直观、准确地显示炉温的分布曲线和恒温区长度,而且将程序稍加改动还具有对测量日期,测量结果进行保存、打印或实现网上传送等功能,使生产管理人员及时了解设备的过去,现在的工作状态。该测量系统能明显降低操作人员的劳动强度,提高生产效率。

  关键字:引用地址:基于虚拟仪器Labview实现恒温区测量系统的设计上一篇:基于测试管理环境TestStand的检测系统的应用设计

  下一篇:基于虚拟仪器图形化开发平台LabVIEW实现丝线张力在线监控系统设计

  1 引言 在现代节能照明中,可见光谱测量是研究光源性能的重要手段,但大多数测量仪表功能固定且较为单一,不能根据测量对象及测试要求的多样性进行灵活的调整和变更,由此带来了使用中的诸多不便。而利用虚拟仪器技术的优势就可较好的解决这一问题。 虚拟仪器是基于计算机的仪器,它通过软件将计算机硬件资源与仪器硬件有机的融为一体,从而把计算机强大的计算解决能力和仪器硬件的测量、控制能力结合在一起,大大缩减了仪器硬件的成本和体积,尤其是便于软件的修改,以实现测试功能的扩展。本文利用目前国际上唯一的编译型图形化编程语言 LabVIEW ,设计了一个基于虚拟仪器技术的光谱采集与处理系统,功能较强,操作简单便捷。 2 测量系统设计 2.1 系统构成 本系统

  的可见光谱数据采集与处理 /

  在LabVIEW中数据库建立与管理功能实现方法研究 提出在LabVIEW中利用其ActiveX功能,调用微软数据访问控件(Microsoft ADO)来实现数据访问功能的方法,文中介绍了Microsoft ADO编程模型,并给出了在LabVIEW中对数据库做相关操作的若干实例。 关键词:数据库;LabVIEW;SQL;Microsft ADO Fu n ctions of Database in LabVIEW Xi’an 710071, China) 在LabVIEW中利用其ActiveX功能,调用Microsoft ADO控件,再利用SQL语言,通过底层ODBC接口函数和ODBC数据库驱动程序访问数据库,

  中数据库建立与管理功能实现方法研究 /

  2015年4月14日,美国国家仪器有限公司(National Instruments, 简称NI)亮相2015第三届电子设计创新会议(EDI CON),这是NI连续第三年参与该行业盛会,并在此次会议上隆重介绍最新结合软件无线电(SDR)硬件和全方位软件设计流程的LabVIEW通信系统模块设计套件(LabVIEW Communications System Design Suite)。 在移动网络与物联网(loT,Internet of Things)两大趋势的推动下,5G的需求与应用也随之而来,其所带来的革命性影响将颠覆我们的生活。NI始终致力于为工程师和科学家提供解决方案来应对全球严峻的工程挑战。面对5G即将引爆的

  通信系统模块设计套件亮相EDI CON /

  0 引言 2004年云南大学宿舍发生轰动全国的“事件”令无数的学生管理工作者不寒而栗;而2010年12月11日,云南楚雄紫溪中学学生宿舍发生的“云南学生宿舍惨案”,再次震惊全国,同时也成为学生管理者的焦点。当然,还有像1990年4月某大学女大学生宿舍发生火灾,原因是一女同学违反规定,熄灯后在床边点烛炬看书,烛火点燃蚊帐引起大火;1986年9月的一天下午,某大学体育班的一位同学私下使用电炉,正遇上停电,他未断电就去上课,寝室内没有人,来电后,电炉烤燃桌子引起火灾,将整个寝室烧毁等等这些事件时而发生,这些事情都说明了学生宿舍监管系统存在许多缺陷。在国外,因生活方法不一样,学生宿舍一般不视为教育资源的一部分,只是从生活服务上

  学生宿舍智能监控系统研究 /

  摘要:研究ASK信号的设计方法及计算机仿真和结果,利用LabVIEW语言对2ASK通信系统来进行调制和解调,调制方法为输入序列与载波相乘,再将调制出的波形通过信道、低通滤波器滤波后采用非相干解调的解调方式实现二进制幅移键控系统的解调,形成所要的波形。并通过改变输入序列的输入值来得到相应波形和功率谱图形的变化。 0 引言 随着科学技术的进步,计算机的发展日新月异,计算机强大的解决能力,使得它成为一种很好的工具,通信事业得到了快速的提升,信息的传送也由模拟传输转向数字传输,信息慢慢的变多地作为数字脉冲之间的时间或相位的变化而传送出去。这样,对信号进行数字调制显的尤其重要,这种利用模拟调制方法随着现代调制方法的出现而陷入了困境。为了可靠

  的2ASK通信系统程序设计 /

  一直觉得NI很恶心,最近越发觉得恶心,竟知道骗钱,我花了2周去探它该死的数据格式,问他们售后居然说不知道...还得我亲自动手...现在把数据格式写下来,为大家做点贡献吧... 关于用matlab/vc读二进制文件 write to binary file的数据 NI可以直接用这个函数把数据写下来,但是读取格式不告诉你,要你用它的软件去读... 读的方法: 1) 用uchar去读,将数据转置存储; 2)用浮点去读,倒序;--------这些在网上可以查到,下面才是关键.... 对64位数据: 3)每个通道有21个数据是头文件,即21*64bit的头信息,可以不去管它,跳过;

  1 引 言 LabVIEW是美国国家仪器公司(National Instru-ment)开发的一种虚拟仪器平台,他是一种用图标代码来代替文本式编程语言创建应用程序的开发工具。Lab-VIEW功能强大,提供了丰富的数据采集、分析和存储库函数以及包括DAQ,GPIB,PXI,VXI,RS 232/485在内的各种仪器通信总线标准的所有功能函数。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,在实际开发中可选用单片机小系统对数据来进行采集。 冷库是发展冷藏业的基础设施,也是在低温条件下贮藏货物的建筑群。食品保鲜主要以食品冷藏链为主,将易腐畜禽、水产、果蔬、速冻食品通过预冷、加工、贮存和冷

  引言 在汽车智能数字仪表的开发过程中,数字仪表所需要采集的信息量比较多,各种车型的信息参数又差别较大,这样一些问题的存在给仪表的实车测试和参数标定带来了困难。为了在开发过程中能快速有效地检测系统的各项功能,提高系统开发效率,我们设计了一套测试系统,它能够模拟产生汽车上的各种参数信息,快速地对设计仪表做全面的测试,节约台架或实车测试时间,降低测试风险。 系统模块设计 汽车智能数字仪表检测系统的开发要求针对不一样的车型,能够模拟产生出仪表所需的各种采集信号信息,还可以通过CAN接口与被测仪表进行通信。本文介绍的检测系统包括以下基本功能: · 车速里程表的脉冲信号模拟产生; · 发动机转速表的脉冲信号模拟产生; · 车辆燃油表信号模拟产

  的图形化程序语言实现数字仪表检测系统的设计 /

  的质量检测机器视觉系统的设计

  有奖征文:邀一线汽车VCU/MCU开发工程师,分享开发经验、难题、成长之路等

  MPS电机研究院 让电机更听话的秘密! 第一站:电机应用知识大考!第三期考题上线,跟帖赢好礼~

  构建检测系统时,在大多数情况下要测量多个信号,此时仅依靠一个示波器的可用通道可能没办法完全捕获所有信号。要增加检测系统中的示波器通道数量,常 ...

  是德科技发布无线测试平台, 加速Wi-Fi 7性能测试•一站式解决方案能够仿真 Wi-Fi 设备和网络流量,全方面覆盖最新 IEEE 802 11be 标 ...

  NI提供的软件包经济省时,不仅帮助研发人员节约时机,还为创客提供了新的机遇中国上海,2024年2月29日安富利旗下全球电子元器件产品与解 ...

  是德科技推出领先的基准测试解决方案以加快部署人工智能基础设施大量模拟数百个人AI加速器深度评估网络性能和可扩展性并加快上市时间, ...

  对于研发及制造ADC芯片的厂商以及使用ADC芯片制作高速采集板卡的设计工程师而言,如何验证芯片在板级或系统级应用时的真正性能指标变得尤为关键。...

  是德科技与 Intel Foundry 强强联手,成功验证支持 Intel 18A 工艺技术的电磁仿真软件

  罗德与施瓦茨RedCap测试解决方案获得GTI Awards2024大奖

  IMDT推出配备最新RENESAS RZ/V2H SOC的新型SOM和SBC

  EEWORLD十周年为你而任性——上百块ST开发板团购盛宴开始啦!49元包邮,发帖还返现

  TI即将直播【 MSP430 系列最新超声波流量测量方案】,你会错过?报名看直播赢双重好礼喽!

  雷柏、京造的无线充电鼠标垫,等你拆开看——EEWorld邀你来玩拆解(第三期)

  分析仪通信与网络视频测试虚拟仪器高速串行测试嵌入式系统视频教程其他技术综合资讯词云: