基于虚拟仪器的温湿度测控系统设计毕业论文(编辑修改稿)

基于虚拟仪器的温湿度测控系统设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

...............................................................14 、湿度最大值、最小值、平均值的统计 .....................................................................14 、湿度的超限报警及上、下限值的设置 .....................................................................15 结论 ..................................................................................................................................................................19 参考文献 .....................................................................................................................................................20 致谢 ..................................................................................................................................................................21 1 第 1 章 绪论 选题的背景与意义 选题的背景 伴随着现代检测技术的发展，以虚拟仪器软件 LabVIEW 为平台的测控技术也在检测技术领域中占有重要的地位。 因此基于虚拟仪器的温湿度测控系统成为了测控系统的一大新课题。 以前的测控系统的实现大都是采用仪器仪表来实现的，将软件应用到测试领域中还不是很多，并且所用到的软件大部分是固化的，一般由厂家来定义、设置，其功能和功能用户是无法更改的，所以早已不能满足有些检测技术领域的要求。 然而基于虚拟仪器的测控系统不但满足传 统仪器所不能达到的要求外，还能在检测方面提高了效率与精确度，不仅易于实现，还便于硬件维修、功能扩展、软件升级。 选题的意义 日常生活中的很多方面都与湿度和温度息息相关。 农业领域中，农作物的生长需要适宜的温度与湿度；贵重书籍的存放不但需要适宜的温度，还也不能处于一定的湿度之中；烟花鞭炮仓库中的成品既不能受潮，也不能太干燥，受潮后影响产品的质量，太干燥则会引发爆炸，造成严重的后果；科研领域中的培养箱也离不开温度与湿度这些参数。 温度和湿度在社会的方方面面中都是不可或缺的技术参数。 因此，对温湿度的测控显 得十分重要。 国内外的研究现状与发展趋势 国内外的研究现状 基于虚拟仪器的测控技术最早来源于国外，因此国外对这门技术的研究早已成熟。 该技术最早形成于 20 世纪 70 年代，原先测量采用的是模拟式的组合仪表，利用收集到的现场信息来实现指示、记录、控制。 后来随着技术的发展，在这基础上出现了由计算机技术与多种基础学科紧密结合的现代仪器仪表技术，这些技术冲破了传统仪器的概念，电子测量仪器的功能和作用更是发生了质的变化，正是在这种背景下美国国家仪器公司提出了虚拟仪器这一名词。 美国作为虚拟仪器的诞生国家， 也是全球最大的虚拟仪器制造国，在国际市场上竞争优势是十分明 2 显的，其生产研发的虚拟仪器设备种类丰富，技术上达到前所未有的水平。 随着社会发展的需要，这种技术在全球也跟着得以发展，并逐渐达到成熟，形成一种新的产业。 我国虚拟仪器技术是从外国引进，在这方面的研究稍微晚些，通过多年的学习与研究，我国的虚拟仪器技术也逐渐成熟，开始形成了我们自己国家特色的产品，随着社会经济的发展以及科学技术的提高，虚拟仪器技术也正朝着满足社会需要的方向发展，开始形成具备多种测控功能的测控技术。 伴随着计算机技术的应用与发展，虚拟仪器也正快 步发展着，逐渐进入广大人们的视眼中，在人们的生产生活着扮演着重要角色。 我国的虚拟仪器技术还有很大的研发潜力与广阔的市场空间。 发展趋势 温湿度测控系统主要用于检测和监督相应测控环境的的温度和湿度。 对于温度传感器，早期的温度检测主要采用仪器仪表来实现检测功能，传统的仪器仪表检测装置仅满足于相应的检测对象，测控范围不是很广泛，大部分是以温度计、接触器控制仪表等形式出现，其测量误差大，测控效果不是很理想，随着计算机技术以及工业技术的不断发展，开始出现 PID 控制、模糊控制等先进的温度测控方式，打 破了传统测量装置的低精确度、低速度的缺陷；对于湿度传感器，初期的测量仅限满足于工作的需要，出现了诸如毛发湿度计，干湿球湿度计等测量仪表，随着高空探测技术的发展以及生产和科研对湿度测量要求的提高，特别是微型电子计算机在各种自动控制系统中的广泛应用，湿度的测量也逐渐实现了自动化和智能化。 目前基于虚拟仪器的温湿度测控方面的发展是十分迅速的，在国内外也已得到广泛应用，基本技术也已经成熟，逐渐替换传统的测量技术。 伴随着工业技术的不断发展，基于虚拟仪器的温湿度测控系统也会越来越受行业的欢迎，在测量领域中占有重要的一席之 地。 选题的目的 随着网络技术和计算机技术的发展与普及，科学和工业生产等领域也开始对测控系统的技术要求越来越高，基于虚拟仪器的测试系统在实现系统自动化以及网络化方面与传统的测控系统相比有着突出的优势。 温湿度测量、控制、监测、分析已经成为比较普遍的技术要求，温度、湿度是现代生活、农业研究等领域中的十分重要的参数。 由于传统测量仪器在测量方面有着不足与缺陷，为了更好的 3 实现对所测系统的温度、湿度的准确测定与控制，故以目前先进的测控技术 虚拟仪器技术，开发一套温湿度测控系统，实现利用计算机实时与远程测 量与控制所测系统的温度与湿度，实现智能化。 本设计的研究内容 本论文以选择合适的传感器进行温度和湿度参数的检测，进行传感器相关电路的设计，并将检测到的信号送到计算机，在计算机上将此信号进行显示，通过参数整定使其正确反映所测温度值和湿度值，利用 LABVIEW 软件 在 PC上设计温湿度采集的监控界面 , 能实现对农业大棚、粮食仓库、培养箱等模型环境中的温度湿度参数进行测量和控制。 4 第 2 章 虚拟仪器 LabVIEW 虚拟仪器的概念 虚拟仪器这 一名词最早出现在美国，是美国的国家仪器公司于 1986 年率先提出，这标志着虚拟仪器这门技术开始进入人们的应用中，人们开始接触虚拟仪器这门技术，应用虚拟仪器技术设计产品从此开始迈入人们的视眼中。 由于虚拟仪器的历程不是很久，人们对虚拟仪器这门技术有着不同的见识，从而导致了虚拟仪器技术至今还得不到完整的一个定义。 在虚拟仪器这门技术中，操作人员通过虚拟仪器的软件将计算机中的微处理器、内存、显示器等相关硬件部分与仪器硬件资源相结合起来，从而实现在计算机中通过虚拟仪器中的软件平台编辑语言控制系统对仪器的运行进行 控制，达到对被测量对象的采集、分析、判断、显示、存储以及数据生成等目的。 虚拟仪器系统的构成与特点 虚拟仪器系统的构成 虚拟仪器系统一般由被测对象、传感器、硬件接口、计算机、网络这五点构成。 其基本框图如下所示： 图 虚拟仪器系统的构成 总 线 仪 器 网络 网 络 接 口 仪 器 GPIB 总线仪器 GPIB电缆 GPIB 接口卡 VXI 总线仪器 VXI 电缆 VXI 接口卡 PXI 总线仪器 PXI 电缆 PXI 接口卡 被测量对象 被 测 对 象 传感器 传 感 器 计算机及其软件 信号调理 数据采集卡 5 虚拟仪器的特点 虚拟仪器由于使用图形化的编辑语言，所以其操作简单，用户可以根据自己的需要来设计产品。 由于采用的是软件来实现测量功能，故其技术更新的周期较短，开发维护费用较低，系统升级比较方便。 两者的区别 如下图所示： 表 虚拟仪器与传统仪器的特点 传统仪器 虚拟仪器 仪器功能由厂商定义 仪器功能由用户定义 硬件是核心 软件是核心 开发以及维护的费用高 开发以及维护的费用低 封闭、发展滞后 开放、灵活，发展迅速 技术更新的周期长 技术更新的周期短（ 1到 2年） 功能有限 功能不受限制 价格昂贵 价格便宜，可复用，可重配置性强 LabVIEW 概述 虚拟仪器 LabVIEW 是虚拟仪器技术中的一款设计软件，在虚拟仪器技术中，测控系统的设计都是在这款软件中完成。 在虚拟仪器提供的环境中 ，设计者可以设计自己想要的产品。 由于虚拟仪器中的 LabVI。