基于LabVIEW & Multisim的温度测量系统

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1、基于LabVIEW & Multisim的温度测量系统基于LabVIEW & Multisim的温度测量系统 摘要 温度是表征物体冷热程度的物理量，它与人类生活和科学研究密切相关，在生产过程和科学研究中几乎没有不要求温度检测的。在工农业生产和日常生活中，对温度的测量及控制始终占据着重要地位。 LABVIEW通过软件仿真平台，应用系统仿真技术，可以将软件和硬件有机地结合起来，当用户在计算机界面上进行操作的时候，实际的效果可以在仿真平台上显示出来。软件设计者可以通过软件仿真平台的操作得出对本软件的更客观的了解。有利于掌握软件各个环节的运行情况和各个器件的参数和特征.Multisim是一款被广泛使用

2、的模拟仿真软件，他可以设计、测试和演示各种电子电路，且虚拟测试仪器仪表种类齐全，实验中不消耗实际的元器件，使用非常方便可靠。 本文以NI公司的LabVIEW8.6为软件开发平台，以计算机、传感器为基础并结合了Multisim工具，利用铂电阻的温度特性开发研制了一个温度测量系统，范围为-100到0，具有较强的实用性。 关键词：虚拟仪器，labview，温度测量，multisim The Temperature Measuring System Based On LabVIEW&Multisim ABSTRACT Temperature is the degree of physical obje

3、cts, it is closely related to human life and scientific research, the scientific research and production process almost require temperature detection everywhere. In the industrial and agricultural production and daily life, the measurement and control of the temperature has always occupied an import

4、ant position. Through simulation platform and the system simulation technology, software and hardware could be organically integrated by LABVIEW software , when the user interface to operate the computer the actual results can be displayed in the simulation platform.Software simulation platform for

5、software designers can draw on the operation of a more objective understanding of the software. It Help us to master all aspects of the operation of the software and various device parameters and characteristics. Multisim is a widely used simulation software, he can design, test and demonstrate a va

6、riety of electronic circuits, and It has full types of virtual instruments, The actual components are not consumed in experiment and It is reliable. and easy to use. In this paper, used as software development platform ,NIs LabVIEW8.6 combines the computer, sensor-based node and multisim tool, using

7、 platinum resistance temperature characteristics developed a temperature measurement system,whose temperature ranges from -100 to 0, and It is very strongpractical. Keywords: VirtualInstrument, Labview, TemPeratureMeasurement, Multisim 目 录 第一章绪论 . 1 1.1课题的研究背景及意义 . 1 1.2虚拟仪器与Labview . 1 1.3 Multisim

8、的功能 . 2 1.4热电阻传感器 . 3 第二章电路设计 . 4 2.1传感器模型的建立 . 4 2.2电路的组成与原理 . 4 2.2.1稳压电路 . 4 2.2.2基本放大电路 . 5 2.2.3校正环节 . 6 第三章整体电路的分析 . 8 3.1稳压环节分 . 8 3.2铂电阻温度特性的分析 . 10 3.3反馈电路分析 . 11 3.4电阻Rw1作用分析 . 11 3.5电路验证 . 12 3.6数据处理 . 13 第四章LabVIEW虚拟仪器的设计 . 14 4.1 LabVIEW应用程序的构成 . 14 4.2数据显示子程序设计 . 14 4.3LabVIEW与Multisim

9、接口电路的设计 . 16 4.4LabVIEW与Multisim联合仿真 . 17 结论 . 19 致 谢 . 20 参考文献 . 21 第一章绪论 1.1课题的研究背景及意义 温度是工业生产和科学研究实验中的一个非常重要的参数，物体的许多物理现象和化学性质都与温度有关，许多生产过程都是在一定的温度范围内进行的，需要测量温度的场合极其广泛。目前的温度测量控制系统一般使用的都是传统仪器，传统仪器的功能都是通过硬件或者固化的软件来实现的。这种框架结构决定了它只能由仪器厂家来定义、制造，而且功能和规格一般都是固定的，用户无法随意改变其结构和功能。 随着科学技术的进步，计算机技术的飞速发展，传统仪器己

10、经不能适应现代监测系统的要求，美国国家仪器公司 (NationalInstruments，简称Nl)率先提出虚拟仪器 (virtualInstrumentation)的概念，它彻底打破了传统仪器由厂家定义生产，用户无法改变的模式，从而使测控仪器发生了一场巨大的变革。虚拟仪器是通过应用程序将通用计算机与功能模块硬件结合在一起的一种全新的测控仪器系统。用户通过显示器友好的图形界面操作计算机，完成对被测量的数据采集、分析、处理、显示、存储等整套测试工作，如同操作一台自行定义与设计的专用传统仪器一样。Multism作为一个优秀的电子线路仿真软件，它可以方便的对电路参数进行测试和分析，设计和实验成功的电

11、路可以直接在产品中使用具有很高的可靠性。 目前，电子测量仪器发展中出现的虚拟仪器概念己经逐步被很多领域所接受，对实现柔性的测控系统具有明显的推动作用。利用现有的计算机，加上适当的仪器硬件和应用软件(如LabVIEW)构成虚拟仪器，在与功能强大的虚拟仿真软件Multism相结合，使其既具有传统仪器的基本功能，又能让用户根据自己的需求变化随时定义，实现多种多样的应用要求。虚拟仪器不但灵活可变、功能强大，而且使用简单方便，便于技术升级更新，系统的使用和维护费用极低，同时具有极高的可靠性。 1.2虚拟仪器与Labview 所谓虚拟仪器，实际上就是一种基于计算机的自动化测试仪器系统。虚拟仪器通过软件将计

12、算机硬件资源与仪器硬件有机的融合为一体，从而把计算机强大的计算处理能力和仪器硬件的测量，控制能力结合在一起，大大缩小了仪器硬件的成本和体积，并通过软件实现对数据的显示、存储以及分析处理。从发展史看，电子测量仪器经历了由模拟仪器、智能仪器到虚拟仪器，由于计算机性能以摩尔定律飞速发展，已把传统仪器远远抛到后面。 LabVIEW是Laboratory Virtual Workbench简称，是一个功能强大而又灵活的仪器和分析软件应用开发工具。NI公司生产基于计算机技术的软硬件产品，其产品帮助工程师和科学家进行测量、过程控制及数据分析和存储。 LabVIEW能够为用户提供简明、直观、易用的图形编程方式

13、，能够将繁琐复杂的语言编程简化成为以菜单提示方式选择功能，并且用线条将各种功能连接起来，十分省时简便，深受用户青睐。与传统的编程语言比较，LabVIEW图形编程方式能够节省85以上的程序开发时间，其运行速度却几乎不受影响，体现出了极高的效率。使用虚拟仪器产品，用户可以根据实际生产需要重新构筑新的仪器系统。 1.3 Multisim的功能 Multisim提供了一种易于使用的电路教学环境，易于操作，能够很好的达到简化电路设计的目的。Multisim让用户可以专注于理解电路概念，而不用为学习应用环境而烦恼。在Multisim中，用户可以在线修改电路值，然后查看实时仿真结果。 使用Multisim提

14、供的20个功能强大的分析工具，可以对电路特性进行深入分析，从而获得对电路特性的直观认识。使用者可以探索不同的电路配置、元件选择、噪音以及信号源如何影响电路的设计。使用NI Grapher可以对数据进行可视化操作，该工具可以用标签标注显示的数据，并可以将数据以不同文件格式导出，或进行其他操作。 只需单击鼠标，即可从Multisim中的仿真电路跳转到真实物理电路。随着Multisim 10.1和NI教学实验室虚拟仪器套件II的发布，结合使用这些产品可以弥补理论和实际的差距，从而提供全新动手学习的方法。用户使用Multisim可以对理论概念进行仿真；使用NI ELVIS对电路进行原型化；使用Mult

15、isim环境中的NI ELVIS图解与NI ELVIS虚拟仪器，可以将实际测量值与仿真测量值进行比较。 通过LabVIEW的图形编程功能，Multisim能够引入自定义的虚拟仪器，从而延伸现有产品的仿真和分析能力。 Multisim内的LabVIEW虚拟仪器可以用于演示难以理解的或复杂的概念，比如相量或电梯控制。因此，需要时您可以使用LabVIEW工具创建或编辑LabVIEW虚拟仪器来达到目的。 1.4热电阻传感器 热电式传感器是一种将温度变化转换为电量变化的装置，它利用传感器元件的电磁参数随温度变化的特征来达到测量目的。通常将被测温度转化为敏感元件的电阻、磁道或电势等的变化，通过适当的测量电

16、路，就可由电压、电流这些参数的变化来表达所测温度的变化。热电阻是指将温度转换为电阻值大小的热电式传感器，其在工业生产中得到了广泛的应用。 用于制造热电阻的的材料应具有尽可能大和稳定的电阻温度系数和电阻率，R-T关系最好成线性，物理化学性能稳定，复现性好，目前最常用的热电阻是铂电阻，铂电阻的特点是精度好、稳定性好、性能可靠，所以在温度传感器中得到了广泛的应用。按IPTS-68标准，在-259.34到+630.74温度域内，以铂电阻温度计作为基准器。 铂电阻的温度特性，在0到630度以内为 RT =R01+At+Bt2 在-190到0度以内 RT=RO1+At+Bt2+C(t-100)t3 式中，

17、Rt为温度为t时的阻值；R0为温度为0时的阻值；A为温度系数，取3.940*10-3；B为温度系数，取-5.84*10-7;C为温度系数，取-4.22*10-12。 热电阻在温度t时的电阻值与R0有关。目前我国规定工业用铂电阻有R0=50和R0=100两种，他们的分度号分别为Pt100和Pt50。其中以Pt100为常用。铂电阻不同分度号也有相应分度表，在实际的测量中，只要测得热电阻的阻值Rt，便可从分度表上查出对应的温度值。 第二章电路设计 2.1传感器模型的建立 由绪论可知金属铂电阻性能十分稳定，在-260到+630度之间，铂电阻可做标准温度计；在0到-100度之间，铂电阻与温度的关系如式(

18、1.2) RT=RO1+At+Bt2+C(t-100)t3 把参数代入得 Rt=-4.22*10-10t4+4.22*10-8t3-5.84*10-5T2+0.394T+100 由于本设计所测温度范围在0到-100度之间,且上式 的3次项4次项的系数很小，使得温度变化时3次项4次 项的值对阻值影响很小，故可省去近似为一个二次多项式。 即 Rt=-5.84*10T+0.394T+100 -52有了温度与铂电阻的关系式，就可建立如图2.1的 图2.1 铂电阻模型 模型，以V1代表温度T，压控多项式函数模块用来实现上述函数，其输出为电压值，由铂电阻的原理，模型模拟的是电阻值，所以在加上一个比例系数为

19、1的压控电阻，因此输出电阻值按算式随温度质的变化而变化。 2.2电路的组成与原理 当温度变化时，热电阻的阻值随温度的变化而变化。对温度的测量转化为对电阻的测量，可将阻值的变化转化为电压或电流的变化输入测量仪表，通过测量电路的转换，即可得被测温度。测量电路由以下4部分组成。 2.2.1稳压电路 稳压环节用于为后面的电路提供基准电压，如图2.2所示。稳压二极管稳压电路的输出端接电压跟随器来稳定输出电压。电压跟随器具有高输入阻抗、地输出阻抗的优点。 稳压二极管稳压电路是最简单的一种稳压电路，它由一个稳压二极管和一个限流电阻组成。从图2.3二极管的稳压特性曲线可以看到，只要稳压过的电流IzminIDZ

20、Izmax，则稳压管就使输出稳定在Uz附近，其中Uz是在规定的稳压管反向工作电流下所对应的反向工作电压。限流电阻的作用是起到限流作用，以保护稳压管；另外，当输入电压或负载电流变化时，通过该电阻上电压降的变化，取出误差信号以调节稳压管的工作电流，从而起到稳压作用。 图2.2稳压环节 图2.3稳压二极管稳压特性设计稳压二级管电路，首先需要根据设计要求和实际电路的情况来合适的选出所要求的输出电压U0，一般选输入电压Ui为U0的2至3倍。例如，如果要获得10V的输出电压，那么整流滤波电路的输出电压应在20-30V，然后选取合适的变压器，以提供合适的电压。稳压二极管的参数有三个，即稳压值Uz、最小稳定电

21、流Izmin和最大稳定电流Izmax，选择稳压二极管时，应首先根据要求的输出电压U0=Uz，确定了稳压值以后，可根据负载的变化范围来确定稳定电流的最小值Iz和最大值Izm，一般要求额定稳定电流的变化范围大于实际负载电流的变化范围，即Izm-IzIlmax-Ilmin。同时，最大稳定电流的选择应留有一定的裕量，以免稳压二极管被击穿。综上所述，稳压二级管应满足 U0=Uz Izm-IzIlmax-Ilmin Izm ILMAX+Iz 2.2.2基本放大电路 本设计没有采用电桥法测量铂电阻，这是因为铂电阻测温采用单臂电桥，单臂电桥，单臂电桥本身存在一定的非线性，为了避免电桥引入的非线性，所以采用放大

22、电路测温。基本放大电路如图2.4，它可以分解为下图2.5中、的两个简单的放大电路。 图2.5中是一个反向比例放大器其输出 U1=-R4/R3Ucc Ucc=R1V1R1+R2 R4R1V1R3R1+R2 U1=-图2.5是一个电压比较器,所以 U1=UDD=R2V1R1+R2 所以基本放大电路的输出电压为上述两路输出电压的叠加，即 Uo1=-R4R1R2V1+V1R3R1+R2R1+R2 由上式可知，当V1,R1,R2,R3的值确定以后，Uo1的值与R4的值成正比，但图中电压跟随器产生的输出电压项是不希望有的，要在以后的校正电路中加以消除。 2.2.3校正环节 铂电阻的总体测温电路如图2.6。

23、虽然铂电阻模型中温度的二次项系数很小，但仍然存在一定的非线性度，电路中由运算放大器U3和电阻R8、R9、R15组成的反向比例放大器为电路引入负反馈，可使电路输出地线性度变好。图中还由电阻Rw1引入了电流并联负反馈。 由于铂电阻的阻值小且变化范围小，为了使输出变化明显，总体电路上又加了反向比例放大电路，通过调节Rw3的值可以调节输出电压的范围。 V12-10 V 1A1100+0.394*V1+-5.84e-005*V1*V13Rpt1 /V 411R13100kV515 V U213Rw324100k50%Key=A2240V215 V 5368718U1V315 V R61042V715 V

24、 XMM10266R121026D11N446502k40OP07AH7186R1210k012OP07AH25V415 V 70R322k9R41k0R722k3212U4OP07AH014R810k4V615 V R1022k20R91510k19V915 V 018V1015 V R1553718V815 V 23Rw210k50%Key=A00U3263817OP07AH17Rw1100kKey=A50% 图2.6测量电路 第三章整体电路的分析 铂电阻测温的整体测量电路中Rw1用于基本放大电路调零，Rw2用于调线性，Rw3用于调节电压放大倍数。VD1为稳压值为10V的稳压二极管，其最大

25、直流电流为143mA。本章利用multisim强大的仿真功能对电路进行分析，并确定电路的参数。 3.1稳压环节分 将图2.6所示的稳压环节 的输出端接一个负载电阻，如 图3.1所示。为了确定这一负 载电阻的大致范围，将与稳压 环节相连的放大电路的输入端 改接一个10V的直流源，然后 对电路进行传递函数分析，其 20V215 V 364718U10V315 V R22k0R121021D11N446504OP07AH5V415 V 3 图3.1稳压环节 设置如图3.2所示，将新加入的直流源作为输入源，电路的总输出端作为输出节点，接地端作为参考节点。传递函数分析的结果如图3.3所示输入阻抗为1.9

26、K。 图3.3传递函数分析结果 图3.2传递函数的分析设置 将图3.1中的R2设为1.9k，然后对R1进行参数扫描，确定其取值。参数扫描的设置如图3.4所示，将R1从101k之间取10个扫描点，然后选择扫描直流工作点，输出节点5，其扫描结果如图3.5所示，可知工作点较稳定，取R1为200 3.4参数扫描分析设置 下面分析电压跟随器在电路中的作用。将图3.1中运算放大器的正输入端接一个10V的直流源，然后对修改后的电路进行传递函数分析，结果如图3.6所示，可见电压跟随器具有很高的输入阻抗和很低的输出阻抗。 对图3.1所示电路进行参数扫描分析，观察负载电阻R2变化对输出电压的影响。使R2在1-10

27、k之间均匀的取10个值，然后对输出节点进行直流工作点扫描，结果如图3.7所示，由图可知，由于电压跟随器的输入电阻较大，则流过R1的电流基本全部流向稳压二极管，且电压跟随器隔离了负载变化对二极管稳压电路的影响，所以加电压跟随器的稳压电路，在稳压范围内输出电压较稳定，并且约等于10V。 图3.5 参数扫描分析结果 图3.6传递函数分析结果 图3.7稳压环节分析 3.2铂电阻温度特性的分析 在图2.6的总测量电路中，对铂电阻模块进行直流扫描分析，观察测量温度与铂电阻阻值的关系。直流扫描分析的设置如图3.8所示，扫描电源为模拟测量温度数值的电压源V1，扫描范围为0到-100V，观察节点4和3之间的电压

28、差变化。直流扫描分析的结果如图3.9所示，实线的是分析所得数据，虚线是连接两端点所得的直线，可见铂电阻的阻值与温度的关系存在非线性。因此需要调节Rw2来调节反馈的程度，从而矫正输出电压与温度的非线性关系。 图3.8(a)直流扫描分析参数页设置 图3.8(b)直流扫描输出页设置 图3.9铂电阻阻值与温度的关系 3.3反馈电路分析 由上述对铂电阻温度特性分析可知，在没有加入由Rw2构成的反馈系统时，铂电阻的阻值与温度的关系存在非线性，下面研究加入Rw2构成的反馈系统对输出非线性的影响。对铂电阻模块进行直流扫描分析，观察测量温度与输出电压的关系。直流扫描分析参数页设置同图3.8，输出页设置如图3.1

29、0。扫描电源为模拟测量温度数值的电压源V1，扫描范围为0到-100V，观察输出结点26电压差变化。分析结果如图3.11所示，可见加入Rw2后，分析所得数据与连接两端点所得的直线几乎重合，反馈电路对非线性程度有很好的调节。 图3.10直流扫描输出参数页设置 图3.11温度与输出电压的关系 3.4电阻Rw1作用分析 将滑动变阻器Rw1用一个任意大小的电阻代替，然后对该电阻进行参数扫描分析，观察Rw1变化时，输出电压在什么时候接近于零。Rw1阻值的扫描范围为1-100k，从图3.12的分析结果可知，Rw1取大约70k时，输出端电压才接近于零，所以应取值为100k的滑动变阻器来进行调零。 图3.12

30、Rw1大小的确定 去掉RW1的情况下对电路进行直流扫描分析，结果如图3.13可知，当温度0时，输出不为0。加入滑动变阻器，并调整好滑动变阻器的大小，在进行参数扫描分析，结果如图3.14，可知当温度为0时，输出电压为0V，即Rw1具有很好的调零作用。 图3.13 无Rw1情况下直流扫描分析 图3.14 Rw1调零后直流扫描分析 3.5电路验证 铂电阻在实际使用时都会有电流流过，电流流过会使电阻发热，使电阻值增大，为了避免这一因素引起的误差，一般流过热电阻的电流应小于6mv。在铂电阻的连接回路添加测量探针，打开电路仿真按钮，探针中显示的铂电阻中流过的电流为4.52mA，符合要求如图3.15所示。

31、最后对电路进行仿真，记录仿真数据画出电路的输出电压与铂电阻的变化关系，如图3.1.6所示，可以看出测量电路的输出线性度很好 I:4.52mA I(rms):0A I(dc):4.52mA 图3.15 探针显示 图3.1.6 测量电路输出特性 3.6数据处理 从-100开始到0结束，电路每变化5读一次数，得到表1的结果 表3.1 实验数据 T() Rt U(v) T() Rt U(v) T() Rt U(v) -100 59.6592 -3.708 -65 74.0202 -2.396 -30 88.0383 -1.096 -95 61.5583 -3.519 -60 76.0582 -2.20

32、9 -25 90.0211 -90 63.7508 -3.332 -55 77.9072 -2.023 -20 92.0402 -85 65.6254 -3.144 -50 80.0035 -1.837 -15 94.0325 -80 67.8434 -2.957 -45 82.0189 -1.651 -10 96.0392 -75 69.8972 -2.769 -40 84.0204 -1.466 -5 98.0431 -70 71.9334 -2.582 -35 86.0324 -1.281 0 100 -911.571m -727.248m -543.191m -395.399m -17

33、5.872m 7.916m 把U和Rt的值运用最小二乘法多项式拟合得 U=0.071Rt-7.0452 所以 R=(7.0452+U) / 0.071 第四章LabVIEW虚拟仪器的设计 4.1 LabVIEW应用程序的构成 所有的LabVIEW应用程序，即虚拟仪器(VI)，它包括前面板(front panel)、流程图(block diagram)以及图标/连结器(icon/connector)三部分。 前面板 前面板是图形用户界面，也就是IV的虚拟仪器面板，这一界面上有用户输入和显示输出两类对象，具体表现有开关、旋钮、图形以及其他控制(control)和显示对象(indicator)。 框

34、图 框图提供VI的图形化源程序。在流程图中对VI编程，以控制和操纵定义在前面板上的输入和输出功能。流程图中包括前面板上的控件的连线端子，还有一些前面板上没有，但编程必须有的东西，例如函数、结构和连线等。 如果将VI与标准仪器相比较，那么前面板上的东西就是仪器面板上的东西，而流程图上的东西相当于仪器箱内的东西。在许多情况下，使用VI可以仿真标准仪器，不仅在屏幕上出现一个惟妙惟肖的标准仪器面板，而且其功能也与标准仪器相差无几。 图标/连接器 VI具有层次化和结构化的特征。一个VI可以作为子程序，这里称为子VI(subVI)，被其他VI调用。图标与连接器在这里相当于图形化的参数。 4.2数据显示子程

35、序设计 根据铂电阻随温度变化时，电压和温度的关系可以设计数据显示子VI。 由式 Rt=-5.847*10-5T2+0.39684T+100 可得 -0.396840.396842+45.84710-5(100-Rt)T= 2(-5.84710-5)U =3.968418.08699856-0.023388Rt1.169410-33.9684-18.08699856-0.023388Rt由铂电阻的测温范围 -31.169410由式(4.2），可建立一个子VI，步骤如下 从开始菜单中运行“ National LabVIEW 8.6,在“Getting Started窗口左边的Files控件里，选择

36、Blank VI 建立一个新程序。 图4.1 程序框图 框图程序的绘制:图4.1所示为本设计程序的的程序框图。考虑到输入是关于时间和电压的2维数组，设计一个时域信号采集器，它由控制面板I/O模块里的波形函数经过矩阵化而成，如图4.2所示。 利用FOE LOOP的自动索引功能，完 成数组的转换。这里FOE LOOP的 自动索引是指使循环外的数组成员 逐个依次进入循环框内，或使循环 框内的数据累加成一个数组输出循 环框外面的功能。这样数据类型的 转换就可以直接在VI程序中完成。 通过时域信号采集 器，将电压的波形提取出来，在将 连续电压值作为VI的输入。循环 时会将数据单个的输出，所以很重 要的一

37、点是循环结束时不能使用自动 索引，否则输出将是一维数组而不是单个的数值。While循环的条件端口选择“Stop If 图4.2 设计时域信号采集器 True”,连接的常数设为“T”。 定义图标与连接器，创建子VI：双击创建好的子VI，用鼠标右键单击前面板窗口中的图标窗格，在快捷菜单中选择显示连接器。接下来是建立前面板上的控件和连接器窗口的端子关联，把输入端口与时域信号采集器“电压”相连;把两输出端口分别于“Rt”“温度计”两显示模块相连。完成上述工作后，即完成了子VI的建立 4.3LabVIEW与Multisim接口电路的设计 如果要在multisim中启动和运行labview仪器，所安装的M

38、ultisim中必须包含LabVIEW RUN-Time Engine这个模块，该模块是两软件的接口软件，本设计接口部分的目的是把以上LabVIEW中设计的子程序镶嵌到Multisim中进行温度及其他参数的显示。其过程可分以下几个步骤。 把Multisim安装目录下Sampling/LabVIEW Instrument/Templates / Input文件夹复制到另外一个地方，这样做是为了 避免更改了原始模板。 在LabVIEW中打开步骤中所复制 图4.3 StarterInstrument工程图 的StarterInputstrument.lvproj工程，如图4.3所示，接口电路的设计是

39、在StarterInputstrument.vit中进行的。 图4.4 接口电路设计 (3)打开StarterInputstrument.vit的框图模板，完成接口框图的设计。在数据处理部分选择“Update DATA”选项进行修改。按框图的说明，在结构框图中单击鼠标右键选择“选择VI”，把在LabVIEW完成的子VI添加在“Update DATA”选项中，子程序的接口连接multism的输出数据接口，在子程序的输出端创建指示器，如图4.4所示。此 时只能在已有的框图的基础上增加新的内容，而不能删除原有的模块。 程序框图设计好以后，要进行前面板的设计，除了要完成功能外，还要兼顾美观。设计好的前

40、面板如图4.5。信号采集部分位于左下框内，t0是采集起始时间，dt是时间间隔，Y是采样值。 完成后选择重命名，保存为jiaxin.vit。 图4.5 前面板的设计 图4.6 虚拟仪器设置 (4)在编译之前，要对虚拟仪器进行基本信息设置，打开subVIs下的Start Input Instrument_multisimInformation.vi的后面板，如图4.6所示，在仪器ID中和显示名称中填入唯一的标志“jiaxin”。同时把输入端口数设为“1”，因为只有一个电压输入；同时把输出端口设为“0”，此模块不需要输出。设置完后，另存为jiaxin_multisim Information.vi,

41、注意前半部分的名字和接口部分的命名必须一致。 最后要对文件进行编译，编译过后会在Input文件夹下生成一个Build文件夹，打开后把里面的文件复制到Electronics Workbench下的Lvinstruments文件夹中，这样就完成了虚拟仪器的导入，打开multisim时，在LabVIEW仪器下拉菜单下就会显示设计的模块。 4.4LabVIEW与Multisim联合仿真 上述内容已将温度测量系统的设计完成，打开前面在Multisim10中设计的电路，在LabVIEW仪器下拉菜单下就会显示设计的模块。把设计好的电路和显示模块相连接，电路调整后，进行仿真，验证电路设计是否合理。图4.7为所

42、取的4个不同温度时的仿真，可以看出，本设计的非线性误差不大，约为2%，符合设计要求。 -90 -70 -50 -30 图4.7仿真结果 结论 经过2个月的努力，我的毕业设计最终完成，完成过程让我受益匪浅。在本次毕业设计中，借助NI公司两款功能强大的软件LabVIEW和Multisim，利用铂电阻的温度特性，实现了温度测量系统。该系统通过稳压环节为后面的电路提供基准电压，基本放大电路将信号放大转换，并引入负反馈调节非线性。通过本次毕业设计，我在以下几个方面又获得了一些新的认识： .在本设计中，大量的使用了Multisim以及Labview各种仿真分析，使得对电路特性的直观认识，并使我对对这两款软

43、件的用法与用途有了更深刻的认识。 通过设计本系统，进一步了解了铂电阻测温的工作原理，并对热电式传感器有有了进一步的掌握 在做设计的过程中，遇到了各种各样的困难，从刚开始的完全没有概念，到后来的深刻理解，是一个不断面对困难、解决困难过程，只有经历这个学习解决困难的过程才是真正的财富。 但整个系统涉及的技术和知识比较多，在开发过程中受时间限制，还有一些不完善的地方，需要进一步的研究与开发。 致 谢 首先，感谢尊敬的XXX老师，本论文是在X老师悉心指导下完成的。本论文从选题、研究直到论文的最后完成，都凝结着X老师的大量心血和精力。X老师严谨务实的工作作风、规范严格的治学态度、渊博扎实的专业知识，使我

44、受益匪浅，并激励我今后更加努力地学习和工作。值此论文完成之际，谨向X老师表示崇高的敬意和诚挚的感谢！ 其次，本论文的顺利完成，还离不开学院的各位老师和同学的关心与帮助。在这四年的时间里，各位老师不仅教会了我应有的专业知识，还使使我懂得了如何去学习和掌握一门新技术，更重要的是，各位老师教会了我做人的道理，使我在困境中懂得如何面对和克服困难，奋发图强。 同时也向在我的论文撰写过程中帮助过我的其他同学表示深深的感谢，愿我们的友谊地久天长！ 最后，衷心感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位专家、教授！ 参考文献 童诗白，华成英.模拟电子技术基础.高等教育出版社，2006.5. 杨乐平，李海涛.LabVIEW高级程序设计.北京:清华大学出版社，2003.4. 侯国屏，王琨.LabVIEW7.1编程与虚拟仪器设计.北京:清华大学出版社，2007.12. 沈尚贤.电子技术导论.北京:高等教育出版社，1985.4. 牛德芳.半导体传感器原理及其应用.大连理工大学出版社，1993.2