温湿度监控测试仪工作原理

- 2019-03-27-


 温湿度监控测试仪将被测对象的温湿度转换为电压或电流等模拟信号,经信号调理电路进行功率放大、滤波等处理后,变换为可被数据采集卡采集的标准电压信号。在数据采集卡内将模拟信号转换为数字信号,并在数据采集指令下将其送入计算机总线,在PC机内利用已经安装的仪器软件对采集的数据进行所需的各种处理。

 设计一个仪器,首先要考虑确定其功能,然后根据其功能确定需要设计前面板和程序框图。在 温湿度监控测试仪 仪器的面板需要显示在计算机屏幕上,根据需要可随时进行修改,它的主要功能如下:1)设置控制按钮和显示窗口,实时无线测温,可以对采集过程加以控制;2)设置预警信号,当温度超过某个预设的温度值时,该警示灯变亮;3)可以对采集到的温度信号进行显示、存储和打印,对采集到的温度进行调用,以便分析处理和波形回放;4)以实时趋势图的形式直观地看出温度的变化过程,在实时趋势图中新数据连续扩展在已有数据的后面,波形连续向前推进。


 对温度的测量而言,温度传感器的选择是整个系统的起始步,也是直接影响系统性能的重要因素之一。由于热电阻线性度好。在-200~+500℃的温度范围内获得广泛应用。常用的铂电阻的特点是精度高,性能稳定可靠,被国际组织规定为-259~+500℃的温度测量。其阻值与温度的关系可以表示为:

式中RT,R0分别为T℃和0℃时的电阻值;A,B为常数,A=3.908x10-3℃,B=5.802x10-7℃。


 

本文所测温度变化范围:-20~+120℃,精度要求0.5级。通过曲线拟合法对系统进行标定,即可求出测温范围内任一电压对应的温度。

 此温度传感器用温度变送器进行信号调理,温度变送器的工作原理是:采用热电阻作为测温元件,从测温元件输出的信号送到变送模块,经过稳压滤波、运算放大、非线性校正和反方向保护等处理电路,转换为与温度成线性关系的4~20 mA电流信号输出,在信号输出端加一个220 的电阻转换成0.88~4.4 V的电压信号输出。


模块化设计数据采集,数据采集模块的设计对后续的数据显示和分析结果以及整个系统功能的实现,具有直接影响,利用NI公司的DAQ(Data AcquisitiON)卡及其驱动程序设计这一模块,充分利用集成的功能全面的DAQ函数库和子VI,设计可以实现对数据采集的控制,包括触发控制、通道控制等的数据采集模块。


在进行温升在线监测时,先确定哪个通道对温度信号进行采集,然后对系统进行调试,调试好后开始数据采集及存储和备份,当温度超过用户所设定的极限值时,温度测试系统会报警提示,当温度在允许的范围内时,测试系统对所采集的信号进行滤波分析、波形显示、波形调整。

程序框图中,case循环用来判断是否执行温度测试程序,选择哪种滤波,判断是否超限报警。

 通过设置不同的前面板左边的参数设置部分,包括温度上下限设置和滤波设置,右边为波形显示部分,包括原始温度波形显示和调整后波形显示以及图形的局部细化、放大,还有指标值的数值显示。该测量方法具有测量精度高、线性度好、时间短等优点。