实验一 温度测量

实验一温度测量

一、实验目的

掌握温度测量的硬件电路实现方法，以及测量所得信号的微机处理和显示方法。 二、实验内容

利用电阻式温度传感器构成的测温电路及LabJack硬件接口测量温度信号并传入微机中；利用LabView软件，设计虚拟仪器面板，将测得的信号通过显示器显示出来。 三、实验原理

1、测温电路图如下图所示：

图1测温电路

其中温度传感器可视为电流随温度变化的电流源，电路输出电压与温度成正比。

2、测量电路输出的模拟电压通过labjack接口转化为数字信号输入微机中，这一AD转换功能由labjack硬件平台提供，labview软件内的labjack软件功能模块实现硬件接口的驱动和通信及信号处理等基本功能的实现。

3.如图所示，当温度变化时，温度传感器产生一线性电流，在电阻RC1上形成响应的电压，该电压经过U2进行一级和二级放大，输出一个正向、与温度变化大小成正比的线性电压。

四、实验步骤

1．接线：将输出端AI1和GND用电线连接至labjack的AI1和GND端； 2．调节硬件测温电路中的RC8电位器阻值(顺时针放大)，从而调节输入信号幅度和电路的放大倍数，确定电路的电压输出幅度与温度变化之间的比例关系；

3．最终结果是：当温度升高时，响应的电压显示曲线也响应增大；反之亦然，当温度降低时，响应的电压显示曲线也响应减小；

4．利用labview软件的设计平台及labjack提供的功能模块，设计温度监测及显示用虚拟仪器。 五、实验结果

设温度-电压曲线为TK*Vb，把温度传感器分别置入热水、温水和冷水中，其测量得到的温度值和电压值如下表所示：

温度/C 电压/v 根据测量得到的三组温度值，将其根据线性方程求解出对应的斜率和截距值：

57393921k16.625，k211.02

6.15753.44053.44051.8072根据中间温度值39c,3.4405v求得b值：b116.20,b21.086

kk2bb28.82，b18.643 根据平均值公式计算出：k122将得到的具体温度-电压公式T8.82*V8.643输入相应的通道（此处

57 6.1575 39 3.4405 21 1.8072 选择1通道）并保存退出。

根据计算得到的公式计算测量值与实际值之间的误差： 电压/v 实际温度/C 计算温度/C 误差/% 根据表格计算结果发现误差小于20%，测量误差较少，实验结果具有可靠性。 在labview程序中输入相应的计算公式，得到以下不同温度的测量值：

6.1575 57 62.95 10.44 3.4405 39 38.99 0.026 1.8072 21 24.58 17.05

温度/C 电压/v 36.42 3.15 38.69 3.41 41.55 3.73 44.45 4.06 53.31 5.06 57.79 5.57 66.74 6.59 96.63 9.98 六、实验总结

在温度测量的实验中，进一步熟悉了Labjack的使用，因为有以前的学习基础，这个实验做起来比较顺手，是在原实验的基础上的提高跟增强。这次使用了一个现成的实验程序LJstream，在这个界面上选择一个示波器通道，然后在configure channels里面输入计算得到的线性方程，然后就可以直接根据示波器上面的数值得到温度及电压值，其中会存在一定的误差，但在可接受范围之内。通过这个实验，增强了动手能力，对程序的计算处理有了进一步的了解。