基于虛擬儀器的溫度測量系統(tǒng)
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2 系統(tǒng)硬件設(shè)計
系統(tǒng)硬件由熱電偶、信號調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集卡、PXI機箱組成，如圖2所示。本設(shè)計采用K型熱電偶，使用溫度范圍為-200℃～1200 ℃，其輸出電壓信號為mV級，因此，信號調(diào)理模塊包括信號放大電路、濾波電路以及冷端補償電路。熱電偶測試的冷端補償通常有兩種方式：硬件補償和軟件補償，本設(shè)計采用軟件補償?shù)姆绞健?/p>本文引用地址：http://2s4d.com/article/194742.htm
采用差動輸入的方式將熱電偶輸出信號連接到儀表放大器上，熱電偶滿量程輸出信號為100mV，數(shù)據(jù)采集卡的輸入電壓范圍為-10V～10V，因此設(shè)計儀表放大器的放大倍數(shù)為100。為了減少噪聲，采用2階有源低通濾波器對放大器的輸出信號進行濾波，濾波器的截止頻率為2Hz。另外，為了抑制放大器的零點漂移，設(shè)置一個基準(zhǔn)調(diào)節(jié)電路，將放大器的基準(zhǔn)電壓穩(wěn)定在5 V，減小放大器自身引入的誤差。電路原理圖如圖3所示。
金屬的電阻隨溫度的上升而增加，利用此特性制成的傳感器稱為熱電阻，很多材料可制作熱電阻溫度傳感器，其中最常用的材料為鉑，鉑電阻的電阻率高、電阻與溫度成線性關(guān)系、測溫范圍廣、精度高。目前常用的鉑電阻有兩種：Pt100和Pt10，Pt100鉑電阻在溫度為0℃時電阻為100 Ω，100℃時電阻為138．51Ω，Pt10在溫度為0℃時電阻為10 Ω，本設(shè)計采用Pt100對冷端溫度進行測量，將測得的冷端溫度送給計算機，通過軟件計算進行補償。冷端溫度測量電路如圖4所示。
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