基于labview與myDAQ的控溫系統(tǒng)綜合實驗報告

ID:288242 · 發(fā)表于 2018-3-6 15:37

希望可以幫助到大家。

基于labview與myDAQ的控溫系統(tǒng)綜合實驗

（浙江大學電氣工程學院）

摘要：運用myDAQ采集被控對象的溫度信號，并通過labview編程，控制加熱或制冷裝置的運行，從而控制被控對象的溫度維持在設定值。溫度信號為LM35溫度集成模塊的輸出電壓，其與被控對象的攝氏溫度成正比。其最重要的優(yōu)點是可以在進行實驗的過程中任意改變設定溫度值，并不需要斷電再重啟。同時，整個實驗無需傳統(tǒng)實驗室的巨大而沉重的設備，只要在有電的環(huán)境下即可進行，極大地提高了實驗的靈活性。

Comprehensive Experiment of the Temperature Controlling System Based on Labview and myDAQ

(College of Electrical Engineering, Zhejiang University)

Abstract: We can use myDAQ acquire electric signal related with temperature from the object which is under control. The signal can control the heating or cooling device through the Labview programming as to control the object temperature maintain at the set value. The signal is the output voltage of the LM35 temperature module, which is in proportion to the temperature. The most important advantage is that we can change the wanted temperature in the process of the experiment and don’t need to stop the power. At the same time, the whole experiment can be carried out as long as there is an electrical supply without heavy equipment in traditional laboratory, which greatly improves the flexibility of the experiment.

0 引言

毋庸置疑，隨著生活水平的提升，也隨著科學技術(shù)的進步，溫控系統(tǒng)成為了日常運用最廣泛的系統(tǒng)之一，其運用的范圍包括溫室大棚、恒溫箱、空調(diào)、冰箱、散熱設備等。近年來出現(xiàn)的智能溫控系統(tǒng)更是讓我們的生活水平邁上一個新的臺階。我們大學生平時只是使用常見的溫控系統(tǒng)，雖然學過一些相關(guān)的知識，卻沒有把兩者結(jié)合起來，通過溫控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)，可以有效的拓展自己的眼界，學習書本上沒有的知識，也可以有效鍛煉自身的動手操作能力。畢竟，學到的知識，運用到實際的設備制作當中還是有一定的難度的。傳統(tǒng)的溫控系統(tǒng)通過單片機編程實現(xiàn)。單片機適用匯編語言編程，不光編程困難，而且連接的線路復雜，實現(xiàn)的功能也比較單一，不能通過改變一些參數(shù)靈活的調(diào)整溫控設備的不同功能實現(xiàn)。本文中的溫控系統(tǒng)是基于labview的，運用圖形式的程序編寫方式，讓我們不需要去記背復雜的語言，而是簡單的通過圖形直觀理解程序的過程及作用。由于有PC作為支持，可以實現(xiàn)比較復雜的功能，處理需要的時間也會更短。NI公司推出的myDAQ設備更可以讓學生隨時隨地進行這項實驗，極大地提高了實驗的靈活性。

1 Labview與myDAQ簡介

Labview是由美國國家儀器公司研制開發(fā)的一種類似于C的程序開發(fā)環(huán)境，但是與C不同的是，其最主要的特點是圖形化編輯語言G編寫程序，產(chǎn)生框圖形式的程序。LabVIEW開發(fā)環(huán)境集成了開發(fā)環(huán)境、交互式編程方法、函數(shù)面板和豐富的庫函數(shù)等工程師和科學家快速構(gòu)建各種應用所需的所有工具，旨在幫助工程師和科學家解決問題、提高生產(chǎn)力和不斷創(chuàng)新[1]。

DAQ是英文Data Acquisition（數(shù)據(jù)采集）的縮寫。myDAQ由傳感器，測量硬件和帶有可編程軟件的計算機組成，可以采集測量電流、電壓、聲音、溫度、數(shù)碼等信號。它包括數(shù)字萬用表、示波器、函數(shù)信號發(fā)生器及任意波形發(fā)生器，與PC相連，可以提供強大、靈活且具有成本效益的測量方法，廣受全球工程師、科學家的信賴。其與labview配合，功能大大增強，可以處理一些復雜問題[2]。

2 實驗設計

LM35溫度集成模塊輸出電壓與被控對象的攝氏溫度成正比。在LM35的供電電壓為5V時，其輸出電壓為10mv/℃。myDAQ每隔1s采集溫度集成模塊輸入的溫度信號，經(jīng)過PC的計算并放大后在顯示屏當中顯示出當前溫度值。Labview將該計算出的溫度值與人為設置的溫度值進行對比，如果計算結(jié)果高于設定溫度的最大值，則冷卻裝置啟動，進行降溫；如果計算結(jié)果低于設定溫度的最小值，則加熱裝置啟動，進行升溫；如果計算結(jié)果在兩者之間，則不加熱也不降溫。Labview的基準溫度及溫度范圍可自主設定。