基于labview的人體溫度檢測系統(tǒng)設(shè)計【畢業(yè)設(shè)計+開題報告+文獻綜述】

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(論文)</p><p><b>　?。ǘ?屆）</b></p><p>　　基于LabVIEW的人體溫度檢測系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　所在學院 </p><p>　　專業(yè)班級 測控技術(shù)與儀器 &l

2、t;/p><p>　　學生姓名 學號 </p><p>　　指導教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘 要</b></p><

3、p>　　隨著電子測試技術(shù)的不斷發(fā)展，測試儀器正向自動化、智能化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，而虛擬儀器正是這一發(fā)展方向的重要體現(xiàn)。虛擬儀器技術(shù)是一種基于通用計算機的新技術(shù)。虛擬儀器的硬件由計算機硬件加上一些模塊化的通用I/O硬件所構(gòu)成，軟件由LabVIEW所構(gòu)成。虛擬儀器可以實現(xiàn)真實儀器的相應(yīng)功能，同時又具備成本低廉、升級容易、使用方便等優(yōu)點。</p><p>　　本設(shè)計利用虛擬儀器技術(shù)、以美國NI公司的La

4、bVIEW為軟件開發(fā)平臺，設(shè)計完成一個“虛擬人體溫度檢測系統(tǒng)”。該系統(tǒng)以普通PC為主機，由DAQ卡采集溫度傳感器發(fā)出的電信號，數(shù)據(jù)的采集、實時處理與判斷、保存、顯示均由LabVIEW進行控制。實驗證明，本設(shè)計使用簡便靈活、人機界面友好，實現(xiàn)了所要求的溫度檢測和判斷功能。</p><p>　　關(guān)鍵詞：虛擬儀器，LabVIEW，人體溫度，數(shù)據(jù)采集</p><p>　　Design of a V

5、irtual Body Temperature Detection System</p><p>　　Based on LabVIEW</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Along with on-going development of measuring techniques, measuring i

6、nstruments aim to be automatic, intelligent, digital and networked. Therefore, virtual instrument is an important embodiment of this developing trend. Virtual instrument is a new technology which is based on PC. Its hard

7、ware consists of the hardware of PC with some standard I/O modules. Its software is made up by LabVIEW. Virtual Instrument has almost the same function of the ‘real’ one but with advantages such as low cost, easy</p&g

8、t;<p>　　This design, a ‘virtual body temperature detection system’, utilizes LabVIEW software as the development platform. In this virtual system, PC is the main controller; the voltage signal send from temperatur

9、e sensor is acquired by DAQ card. Data acquisition, real-time processing and judging, store and display are controlled by LabVIEW. Experiment results show that this design is simple and flexible with friendly man-machine

10、 interface. The required functions for temperature detection and judgment a</p><p>　　Keywords: Virtual Instrument, LabVIEW, Body Temperature, Data Acquisition</p><p><b>　　目 錄</b>&

11、lt;/p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 課題的來源1</p><p>　　1.2 LabVIEW的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀1</p>

12、<p>　　1.2.1 虛擬儀器的概念1</p><p>　　1.2.2 虛擬儀器的演變與發(fā)展2</p><p>　　1.2.3 LabVIEW的應(yīng)用3</p><p>　　1.3 課題研究的主要內(nèi)容3</p><p>　　2 虛擬儀器及VI程序構(gòu)成簡介5</p><p>　　2.1 虛擬儀器簡介

13、5</p><p>　　2.2 VI程序的構(gòu)成簡介5</p><p>　　3 系統(tǒng)硬件設(shè)備簡介7</p><p>　　3.1 溫度傳感器7</p><p>　　3.1.1 溫度傳感器的分類7</p><p>　　3.1.1.1 接觸式溫度傳感器7</p><p>　　3.1.1.2 非

14、接觸式傳感器7</p><p>　　3.1.2 LM35溫度傳感器8</p><p>　　3.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)NI ELVIS II+9</p><p>　　3.3 硬件系統(tǒng)連接10</p><p>　　4 系統(tǒng)程序設(shè)計12</p><p>　　4.1 系統(tǒng)流程圖12</p><p>

15、;　　4.2 前面板設(shè)計13</p><p>　　4.3 程序設(shè)計13</p><p>　　4.3.1 系統(tǒng)初始化模塊設(shè)計13</p><p>　　4.3.2 人機界面處理循環(huán)模塊設(shè)計14</p><p>　　4.3.3 信號采集模塊設(shè)計16</p><p><b>　　結(jié) 論18</

16、b></p><p><b>　　參考文獻19</b></p><p>　　致 謝錯誤!未定義書簽。</p><p><b>　　附 錄20</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>

17、　　1.1 課題的來源</b></p><p>　　虛擬儀器（Virtual Instrument，簡記為VI）是計算機技術(shù)和傳統(tǒng)儀器技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是儀器發(fā)展的一個重要方向。虛擬儀器技術(shù)利用高性能的通用計算機的硬件加上一些相對簡單的模塊化I/O硬件，結(jié)合高效靈活的軟件來完成各種測試、測量和自動化應(yīng)用。自1986年問世以來，世界各國的工程師與科學家們都已開始嘗試將LabVIEW圖形化開發(fā)工具用于產(chǎn)品

18、設(shè)計周期的各個環(huán)節(jié)，從而改善產(chǎn)品質(zhì)量、縮短產(chǎn)品投放市場的時間，并提高產(chǎn)品開發(fā)以及生產(chǎn)效率。使用集成化的虛擬儀器環(huán)境和現(xiàn)實世界的信號相連，分析數(shù)據(jù)以獲取實用信息，共享信息成果，有助于在較大范圍內(nèi)提高生產(chǎn)效率[1]。</p><p>　　近年來，從非典、禽流感到甲型H1N1流感相繼在全球流行，造成很大程度的社會動亂、經(jīng)濟衰退甚至引起恐慌。這些疾病的傳播廣泛而迅速，有一定的潛伏期，檢測困難，危害程度大。其發(fā)病特征為發(fā)燒

19、，即體溫超過38度。目前，體溫大多被看成靜態(tài)穩(wěn)定的生理參數(shù)。而實際上，人體體溫并非恒定變的，比如正常的人體體溫是晝夜周期性波動的，與人體晝夜活動的節(jié)律性、血液循環(huán)、代謝以及呼吸機能的相應(yīng)周期變化等有很大的關(guān)系。若開發(fā)一種體溫檢測系統(tǒng)，在基于人體溫度曲線的分析的基礎(chǔ)上測量出人體溫度曲線的特性，以增加判斷是否發(fā)燒的準確度，將對大規(guī)模流行傳染病預防及隔離產(chǎn)生有益影響。</p><p>　　本文主要利用LabVIEW軟件

20、,設(shè)計一個測量人體溫度的虛擬檢測系統(tǒng),進行軟硬件的建構(gòu)及分析。該系統(tǒng)可以自動判斷個人是否過熱，并獲得人體溫度曲線或參數(shù)后實現(xiàn)數(shù)據(jù)儲存及輸出。</p><p>　　1.2 LabVIEW的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　1.2.1 虛擬儀器的概念</p><p>　　對于虛擬儀器概念，目前還沒有一個明確的國際標準和定義。美國國家儀器有限公司（National In

21、struments）率先提出了“軟件即儀器”之概念，開啟了虛擬儀器的先河[2]。所謂虛擬儀器，就是在以通用計算機為核心的硬件平臺上，由用戶自己設(shè)計定義，具有虛擬的操作面板，測試功能是由測試軟件來實現(xiàn)的一種計算機儀器系統(tǒng)[3]。虛擬儀器只有同時擁有高效的軟件、模塊化I／O硬件和用于集成的軟硬件平臺這三大組成部分，才能充分發(fā)揮虛擬儀器技術(shù)性能高、擴展性強、開發(fā)時間少以及出色的集成這四大優(yōu)勢。軟件系統(tǒng)是虛擬儀器的核心，虛擬儀器使用相同的硬件系

22、統(tǒng)，通過不同的軟件就可以實現(xiàn)功能完全不同的各種測量儀器，利用軟件可以定義各種儀器。</p><p>　　1.2.2 虛擬儀器的演變與發(fā)展 </p><p>　　傳統(tǒng)的電子測量儀器、測試系統(tǒng)由“信號采集”、“數(shù)據(jù)處理與分析”和“處理結(jié)果的最終顯示”三部分組成放在一個儀表機箱內(nèi)，這三部分都是用電子線路來實現(xiàn)的，即都是采用硬件來實現(xiàn)的。傳統(tǒng)儀器經(jīng)歷了從模擬儀器到數(shù)字化儀器的變革，隨著現(xiàn)代科學技術(shù)

23、和生產(chǎn)的不斷發(fā)展，測試項目日益增多，測量范圍日漸擴大，對測試系統(tǒng)在精度、速度及功能方面有了更高的要求。這就促使我們要不斷地改進和完善測量儀器和測試方法，組建自動測試系統(tǒng)，使測試儀器逐步向智能化、自動化和虛擬化發(fā)展演變。智能儀器是將微處理器置入測試儀器，使其能進行自動測量，并具有一定的數(shù)據(jù)處理能力。它的全部功能都是以硬件(或固化的軟件)的形式存在，并通過鍵盤和鼠標來實現(xiàn)。近年來的一些智能儀器由于語音技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)了測量結(jié)果的自報功能，有的

24、增加了觸摸屏功能，但無論是開發(fā)還是應(yīng)用，都缺乏靈活性。隨著計算機技術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)的進步，實現(xiàn)各種信號處理功能的軟件算法精度越來越高，速度越來越快，在儀器的“數(shù)據(jù)處理與分析部分”用軟件代替硬件成為可能，即：用算法代替電子線路，能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)儀器的信號處理功能。同時，“處理結(jié)果的最終顯示”原本就是計算機的“長項”。這樣，把傳統(tǒng)</p><p>　　在工業(yè)生產(chǎn)和科學實驗過程中，溫度是需要測量和控制的重要參數(shù)之一。隨

25、著工業(yè)生產(chǎn)自動化程度越來越高，對溫度的測量越來越普遍，而且對溫度測量的要求也越來越高。由于測溫時會受到各種干擾影響了測溫精度，需要進行濾波。傳統(tǒng)測溫儀一般都是通過硬件電路來加以實現(xiàn)。這樣就存在電路復雜、成本較高、性能不夠穩(wěn)定等問題。另外除了要顯示實時溫度外．往往還要能夠方便地實現(xiàn)報警、顯示溫度變化趨勢、對所測溫度進行一定的統(tǒng)計分析等功能。因此傳統(tǒng)的以硬件為主的測溫系統(tǒng)在很多場合已不能適應(yīng)現(xiàn)代測溫的要求。</p><p

26、>　　以虛擬儀器為代表的虛擬測試技術(shù)可以較好的解決這些問題。虛擬儀器利用PC計算機顯示器的顯示功能模擬傳統(tǒng)控制面板，以多種形式表達輸出檢測結(jié)果；利用計算機強大的軟件功能實現(xiàn)信號數(shù)據(jù)的運算、分析、處理；由I/O接口設(shè)備完成信號的采集、測量和調(diào)理，從而完成各種測試功能。軟件開發(fā)是虛擬測試系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。在眾多的開發(fā)軟件中又以美國國家儀器公司開發(fā)的圖形化編程語言LabVIEW應(yīng)用廣，功能強[5]。</p><p>

27、;　　虛擬儀器技術(shù)經(jīng)過二十多年的發(fā)展，而今正沿著總線與驅(qū)動程序標準化、硬／軟件模塊化、編程平臺的圖形化和硬件模塊的即插即用方向進步。虛擬儀器技術(shù)在發(fā)達國家的應(yīng)用十分普及，如電信、醫(yī)學等領(lǐng)域。在國內(nèi)，近年來也開始有了利用虛擬儀器實現(xiàn)檢測、控制等功能的例子[6]。</p><p>　　虛擬儀器由硬件設(shè)備與接口、設(shè)備驅(qū)動軟件和虛擬儀器面板組成。用戶用鼠標操作虛擬儀器的面板就如同操作真實儀器一樣真實和方便。同其他技術(shù)相比

28、，虛擬儀器技術(shù)具有四大優(yōu)勢：</p><p><b>　　1）、性能高；</b></p><p><b>　　2）、擴展性性強；</b></p><p><b>　　3）、開發(fā)時間少；</b></p><p><b>　　4）、無縫集成。</b></

29、p><p>　　虛擬儀器有很廣闊的發(fā)展空間，并最終要取代大量的傳統(tǒng)儀器成為儀器領(lǐng)域的主流產(chǎn)品，成為測量、分析、控制、自動化儀表的核心[7]。</p><p>　　1.2.3 LabVIEW的應(yīng)用</p><p>　　LabVIEW自1986年正式推出，至今已發(fā)展到以最新版本LabVIEW 2010為核心，包括控制與仿真、高級數(shù)字信號處理、統(tǒng)計過程控制、模糊控制和PID控

30、制等眾多軟件包，可運行于現(xiàn)今所有Windows系統(tǒng)、Linux、Macintosh、Sun和HP-UX等多種平臺的工業(yè)標準軟件開發(fā)環(huán)境。自1986年問世以來，LabVIEW已被廣泛應(yīng)用于包括航空航天、工業(yè)自動化、通信、汽車、半導體和生物醫(yī)學等世界范圍內(nèi)的眾多領(lǐng)域。LabVIEW已成為測試與測量領(lǐng)域的工業(yè)標準，通過GPIB、VXI、PLC、串行設(shè)備和插卡式數(shù)據(jù)采集板卡可以構(gòu)成實際的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。它提供了工業(yè)界最大的儀器驅(qū)動程序庫，同時還支

31、持通過Internet、ActiveX、DDE、和SQL等交互式通信方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，它提供的眾多開發(fā)工具使復雜的測試測量任務(wù)變得簡單易行[8]。</p><p>　　1.3 課題研究的主要內(nèi)容</p><p>　　本設(shè)計利用虛擬儀器技術(shù)、以美國NI公司的LabVIEW為軟件開發(fā)平臺，設(shè)計完成一個“虛擬人體溫度檢測系統(tǒng)”。該系統(tǒng)以普通PC為主機，由DAQ卡采集溫度傳感器發(fā)出的電信號，數(shù)據(jù)的

32、采集、實時處理與判斷、保存、顯示均由LabVIEW進行控制。</p><p>　　2 虛擬儀器及VI程序構(gòu)成簡介</p><p>　　2.1 虛擬儀器簡介</p><p>　　虛擬儀器是在以計算機為核心的硬件平臺上，配合以相應(yīng)的輸入/輸出接口裝置，具有計算機顯示器的虛擬面板，測試功能由測試軟件來實現(xiàn)的一種計算機儀器系統(tǒng)。“虛擬”的含義有二：</p>&

33、lt;p>　　(1)虛擬儀器的面板是虛擬的，它只不過是計算機的顯示器模擬而已。而傳統(tǒng)儀器面板上的器件都是實物，而且是由手動和觸摸進行操作的。</p><p>　　(2)虛擬儀器的測量功能主要是通過軟件來完成的。虛擬儀器是在以PC為核心組成的硬件平臺支持下，通過軟件編程來實現(xiàn)儀器的功能的[9]。</p><p>　　2.2 VI程序的構(gòu)成簡介</p><p>　

34、　LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench，實驗室虛擬儀器工程平臺）是美國NI公司推出的一種基于G語言（Graphics Language，圖形化編程語言）的虛擬儀器軟件開發(fā)工具。在LabVIEW中開發(fā)的應(yīng)用程序都被稱為VI（虛擬儀器），其擴展名均被默認為vi。所有的VI都包括前面板、框圖以及圖標和連接器窗格三部分，如圖2-1所示。</p>&l

35、t;p>　　圖2-1 VI程序的構(gòu)成</p><p>　　前面板是圖形用戶見面，相當于標準儀器的面板，該界面上有交互式的輸入控件和輸出顯示控件。輸入控件包括開關(guān)、旋鈕、按鈕等；輸出顯示控件包括波形圖、波形圖表、指示燈等。</p><p>　　框圖是VI程序的圖形化源代碼，相當于標準儀器箱內(nèi)的功能部件。在框圖中對VI編程的主要工作是從前面板上的輸入控件獲得用戶輸入信息，然后進行計算和處

36、理，最后在輸出控件中把處理結(jié)果反饋給用戶。框圖上的編程元素除了包括與前面板上的輸入控件和輸出控件對應(yīng)的連線端子外，還有函數(shù)、子VI、常量、結(jié)構(gòu)和連線等。</p><p>　　VI具有層次化和結(jié)構(gòu)化的特征。一個VI可以作為另一個VI的子程序被調(diào)用，這里的子程序被稱為子VI。圖表用于在主VI的框圖中標識被調(diào)用的子VI。連接器相當于圖形化的子程序參數(shù)。默認情況下，在框圖和前面板的右上角顯示的是當前VI的圖標，可以通過雙

37、擊該圖表進入編輯狀態(tài)。在新建的VI中，LabVIEW會自動生成圖標。連接器和圖標窗格位于VI窗口的同一個位置，且只能通過前面訪問連接器窗格[10]。</p><p>　　3 系統(tǒng)硬件設(shè)備簡介</p><p><b>　　3.1 溫度傳感器</b></p><p>　　3.1.1 溫度傳感器的分類</p><p>　　3.

38、1.1.1 接觸式溫度傳感器</p><p>　　接觸式溫度傳感器的檢測部分與被測對象有良好的接觸，又稱溫度計。溫度計通過傳導或?qū)α鬟_到熱平衡，從而使溫度計的示值能直接表示被測對象的溫度。一般測量精度較高[11]。在一定的測溫范圍內(nèi)，溫度計也可測量物體內(nèi)部的溫度分布。但對于運動體、小目標或熱容量很小的對象則會產(chǎn)生較大的測量誤差，常用的溫度計有雙金屬溫度計、玻璃液體溫度計、壓力式溫度計、電阻溫度計、熱敏電阻和溫差電

39、偶等。它們廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)等部門。在日常生活中人們也常常使用這些溫度計。隨著低溫技術(shù)在國防工程、空間技術(shù)、冶金、電子、食品、醫(yī)藥和石油化工等部門的廣泛應(yīng)用和超導技術(shù)的研究，測量120K以下溫度的低溫溫度計得到了發(fā)展，如低溫氣體溫度計、蒸汽壓溫度計、聲學溫度計、順磁鹽溫度計、量子溫度計、低溫熱電阻和低溫溫差電偶等[12]。低溫溫度計要求感溫元件體積小、準確度高、復現(xiàn)性和穩(wěn)定性好。利用多孔高硅氧玻璃滲碳燒結(jié)而成的滲碳玻璃熱電阻就是

40、低溫溫度計的一種感溫元件，可用于測量1.6～300K范圍內(nèi)的溫度。</p><p>　　3.1.1.2 非接觸式傳感器</p><p>　　非接觸式傳感器的敏感元件與被測對象互不接觸，又稱非接觸式測溫計。這種儀表可用來測量運動物體、小目標和熱容量小或溫度變化迅速（瞬變）對象的表面溫度，也可用于測量溫度場的溫度分布。 </p><p>　　最常用的非接觸式測溫儀表基于

41、黑體輻射的基本定律，稱為輻射測溫儀表。輻射測溫法包括亮度法（見光學高溫計）、輻射法（見輻射高溫計）和比色法（見比色溫度計）[13]。各類輻射測溫方法只能測出對應(yīng)的光度溫度、輻射溫度或比色溫度。只有對黑體（吸收全部輻射并不反射光的物體）所測溫度才是真實溫度。如欲測定物體的真實溫度，則必須進行材料表面發(fā)射率的修正。而材料表面發(fā)射率不僅取決于溫度和波長，而且還與表面狀態(tài)、涂膜和微觀組織等有關(guān)，因此很難精確測量[14]。在自動化生產(chǎn)中往往需要利

42、用輻射測溫法來測量或控制某些物體的表面溫度，如冶金中的鋼帶軋制溫度、軋輥溫度、鍛件溫度和各種熔融金屬在冶煉爐或坩堝中的溫度。在這些具體情況下，物體表面發(fā)射率的測量是相當困難的。對于固體表面溫度自動測量和控制，可以采用附加的反射鏡使與被測表面一起組成黑體空腔。附加輻射的影響能提高被測表面的有效輻射和有效發(fā)射系數(shù)。利用有效發(fā)射系數(shù)通過儀表對實測溫度進行相應(yīng)的修正，最終可得到被測表面的真實溫度[15]。</p><p>

43、;　　3.1.2 LM35溫度傳感器</p><p>　　圖3-1 LM35溫度傳感器外觀圖</p><p>　　本設(shè)計所采用的溫度傳感器為LM35，是NS公司生產(chǎn)的集成電路溫度傳感器系列產(chǎn)品之一。它具有很高的工作精度和較寬的線性工作范圍，該器件輸出電壓與攝氏溫度線性成比例。LM35與用開爾文標準的線性溫度傳感器相比更有優(yōu)越之處，LM35無需外部校準或微調(diào)，可以提供±1/4℃的常

44、用的室溫精度。</p><p>　　LM35的引腳及其極限參數(shù)如圖3-2所示。</p><p>　　圖3-2 LM35引腳圖</p><p><b>　　其特性參數(shù)如下：</b></p><p>　　?工作電壓：直流4～30V；</p><p>　　?工作電流：小于133μA</p>

45、<p>　　?輸出電壓：+6V～-1.0V</p><p>　　?輸出阻抗：1mA負載時0.1Ω</p><p>　　?精度：0.5℃精度（在+25℃時）；</p><p>　　?漏泄電流：小于60μA；</p><p>　　?比例因數(shù)：線性+10.0mV/℃；</p><p>　　?非線性值：±

46、1/4℃；</p><p>　　?校準方式：直接用攝氏溫度校準；</p><p>　　?使用溫度范圍：-55～+150℃額定范圍。</p><p><b>　　極限參數(shù)如下：</b></p><p>　　電源電壓：+0.2~35V</p><p>　　輸出電壓：+1.0~6.0V</p>

47、;<p>　　輸出電流：100mA</p><p>　　開發(fā)的基于LM35溫控系統(tǒng)，工作穩(wěn)定可靠，具有體積小、靈敏度高、響應(yīng)時間短、抗干擾能力強等特點[16]。</p><p>　　3.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)NI ELVIS II+</p><p>　　本設(shè)計所用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為NI公司的ELVIS II+，即教學實驗室虛擬儀器套件，可用于動手設(shè)計及原型設(shè)計。

48、該平臺集成了12款最常用儀器，包括示波器、數(shù)字萬用表、函數(shù)發(fā)生器、波特分析儀等，緊湊的結(jié)構(gòu)是實驗室及課堂教學的理想選擇[17]。NI ELVIS II+可通過USB接口與PC連接，實現(xiàn)快速易用的測量采集及顯示。作為基于NI LabVIEW圖形化系統(tǒng)設(shè)計軟件，NI ELVIS II+能夠發(fā)揮虛擬儀器技術(shù)的靈活性及自定義功能。同時，NI ELVISII+也是NI電子教育平臺中的重要部分，結(jié)合NI Multisim采集及仿真環(huán)境實現(xiàn)NI EL

49、VIS II+板載電路的測量及仿真。NI ELVIS II+的設(shè)計以教學為目標，是一款全面的教學工具，用于電路設(shè)計、儀器控制、無線通信、嵌入式/MCU理論等教學[18]。</p><p>　　圖3-3 NI ELVIS II+系統(tǒng)</p><p>　　圖3-4 NI ELVIS II+外觀</p><p>　　NI ELVIS II+的規(guī)格參數(shù)如下：</p&g

50、t;<p><b>　　1. 模擬輸入</b></p><p>　　通道數(shù)： 8 通道差分或16 通道單端</p><p>　　ADC 分辨率：16 位</p><p>　　最大采樣速率：1.25 MS/s單通道</p><p>　　輸入范圍：±10，±5，±2

51、，±1，±0.5，±0.2和±0.1 V</p><p>　　用于模擬輸入的最大工作電壓（信號＋共模）： ± 11 V 對 AIGND</p><p>　　2. 任意波形發(fā)生器/模擬輸出</p><p><b>　　通道數(shù)：2</b></p><p>　　數(shù)模轉(zhuǎn)換器

52、分辨率：16位</p><p><b>　　最大更新速率：</b></p><p>　　1 通道：2.8 MS/s</p><p>　　2 通道：2.0 MS/s</p><p>　　定時分辨率：50 ns</p><p>　　輸出范圍 ：± 10 V，±

53、5 V</p><p>　　電壓轉(zhuǎn)換速率：20 V/μs</p><p>　　3.3 硬件系統(tǒng)連接</p><p>　　系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)連接如圖3-5、3-6所示。</p><p>　　圖3-5 硬件系統(tǒng)連接圖</p><p>　　圖3-6 實物連接照片</p><p><b>　　4

54、 系統(tǒng)程序設(shè)計</b></p><p><b>　　4.1 系統(tǒng)流程圖</b></p><p>　　圖4-1 系統(tǒng)流程圖</p><p><b>　　4.2 前面板設(shè)計</b></p><p>　　圖4-2 系統(tǒng)前面板</p><p><b>　　4.3

55、 程序設(shè)計</b></p><p>　　4.3.1 系統(tǒng)初始化模塊設(shè)計</p><p>　　圖4-3系統(tǒng)初始化程序</p><p>　　這個系統(tǒng)初始化主要是對采集按鍵、暫停按鍵的最初啟用狀態(tài)賦初值，以及對局部變量“當前狀態(tài)”、“數(shù)據(jù)顯示”賦初值。采集鍵置零，采集鍵初始可用；暫停鍵置2，暫停鍵初始不可用?！爱斍盃顟B(tài)”顯示等待，“數(shù)據(jù)顯示”全部清零。Samp

56、le Enable置為“假”。</p><p>　　4.3.2 人機界面處理循環(huán)模塊設(shè)計</p><p><b>　?。?） 數(shù)據(jù)采集鍵</b></p><p>　　圖4-4 采集事件程序</p><p>　　程序采用了事件結(jié)構(gòu)的框架。當“采集”按鈕按下后，事件“采集”發(fā)生，執(zhí)行此事件里的程序。將采集鍵置2，使得采集鍵當

57、前不可用；暫停鍵置0，當前可用；局部變量“當前狀態(tài)”顯示“正在采集…”。Sample Enable置為“真”。</p><p><b>　?。?） 讀取鍵</b></p><p>　　圖4-5 數(shù)據(jù)回放程序</p><p>　　讀取路徑，回放歷史數(shù)據(jù)。</p><p><b>　?。?） 暫停鍵</b&g

58、t;</p><p><b>　　圖4-6 暫停程序</b></p><p>　　當“暫停”按鈕按下后，事件“暫停”發(fā)生，執(zhí)行此事件里的程序。將采集鍵置0，當前可用；暫停鍵置2，當前不可用；局部變量“當前狀態(tài)”顯示“數(shù)據(jù)采集暫?！?。Sample Enable置真。</p><p><b>　　（4） 保存鍵</b><

59、/p><p><b>　　圖4-7 保存程序</b></p><p>　　當“保存”按鈕按下后，事件“保存”發(fā)生，執(zhí)行此事件里的程序。用采集的“數(shù)據(jù)顯示”、“采集次數(shù)”和“采集時間”共同創(chuàng)建一個數(shù)組，保存到一個電子表格里面。</p><p><b>　?。?） 退出鍵</b></p><p><b

60、>　　圖4-8 退出程序</b></p><p>　　當“退出系統(tǒng)”按鈕按下后，事件“stop”發(fā)生，執(zhí)行此事件里的程序。此時While循環(huán)終止，退出程序。</p><p>　　4.3.3 信號采集模塊設(shè)計</p><p>　?。?）信號的采集與放大程序</p><p>　　圖4-9 數(shù)據(jù)采集程序</p>&l

61、t;p>　?。?）信號的分析與報警</p><p>　　圖4-10 信號分析與報警程序</p><p>　?。?）攝氏與華氏的轉(zhuǎn)換</p><p>　　圖4-11 攝氏與華氏轉(zhuǎn)換程序</p><p><b>　　（4）時間延時</b></p><p>　　圖4-12 延時程序</p&g

62、t;<p>　　讓程序運行速度減慢，以方便觀察。</p><p><b>　　4.4 檢測結(jié)果圖</b></p><p>　　圖4-13 實測氣溫圖</p><p>　　開始因為溫度傳感器LM35與數(shù)據(jù)采集卡NI ELVIS II+接觸不是太好，所以測出的氣溫會突變至零攝氏度。在系統(tǒng)穩(wěn)定之后，氣溫穩(wěn)定在32度左右。此時室外氣溫大概

63、是35度左右，所以室內(nèi)溫度32度還是接近真實值的。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　本設(shè)計利用虛擬儀器技術(shù)、以美國NI公司的LabVIEW為軟件開發(fā)平臺，設(shè)計完成一個“虛擬人體溫度檢測系統(tǒng)”。該系統(tǒng)以普通PC為主機，由DAQ卡采集溫度傳感器發(fā)出的電信號，數(shù)據(jù)的采集、實時處理與判斷、保存、顯示均由LabVIEW進行控制。實驗證明，本

64、設(shè)計使用簡便靈活、人機界面友好，實現(xiàn)了所要求的溫度檢測和判斷功能。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　?。?］. 張凱，郭棟，虛擬儀器工程設(shè)計與開發(fā)，國防出版社，2004。</p><p>　?。?］．楊樂平. LabVIEW 程序設(shè)計與應(yīng)用[M],北京:電子工業(yè)出版社,2001。</p><p

65、>　?。?］.馬明建.數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng).第二版.西安：西安交通大學出版社，2005.9。</p><p>　?。?］.薛新紅。虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展和前景展望，維普資訊，2006年第4期。</p><p>　?。?］．劉巍，劉珂琴。基于虛擬儀器的測溫系統(tǒng)設(shè)計，IT技術(shù)論壇，2008年第33期。</p><p>　　［6］．孫利民，李建中，陳渝，朱紅松.無線傳感器

66、網(wǎng)絡(luò)[M].北京:清華大學出版社,2005.5。</p><p>　?。?］．劉金星.基于LabVIEW 和VXI總線的信號檢測技術(shù)研究.[碩士學位論文].鎮(zhèn)江：江蘇科技大學，2006。</p><p>　　［8］.李麗軍.基于CC1100的無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計[J]研發(fā)與開發(fā).2007。</p><p>　　［9］.馬明建.數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng).第二版.西安：西安交通大

67、學出版社，2005.9。</p><p>　?。?0］.黃松嶺，吳靜。虛擬儀器設(shè)計基礎(chǔ)教程，北京：清華大學出版社，2008,10。</p><p>　?。?1］.劉君華，虛擬儀器圖形化編程語言LabVIEW教程[M]．西安：西安電子科技大學出版社，2004, 33(8): 823-828。</p><p>　　［12］.孫利民，李建中，陳渝，朱紅松.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)[

68、M].北京:清華大學出版社,2005.5。</p><p>　?。?3］.馬文杰. 淺談無線遠程智能抄讀系統(tǒng)的應(yīng)用[M]. 科技資訊。</p><p>　?。?4］.秦龍.MSP430單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)典型實例[M].中國電力出版社,2005。</p><p>　?。?5］.王衛(wèi)國. 基于CC1100 的無線抄表系統(tǒng)[M]. 《計算機與數(shù)字工程》2009 年第1期。

69、</p><p>　?。?6］. National Instruments LabVIEWTM Ana1ysis Concepts[S]．National Instrument.</p><p>　　2000, 8:21-25.</p><p>　?。?7］. DAQmx User Manual[s]．National Instrument．2007, 8:571-

70、590.</p><p>　?。?8］.F．Chen and S Ma；umdar．Performance of Parallel I/O Scheduling StrategiesOilNetworks of Workstations[C]．In Proc．ICPADS[A]．2001．</p><p><b>　　附 錄</b></p><

71、;p><b>　　檢測22.vi</b></p><p><b>　　文獻綜述</b></p><p>　　基于LabVIEW 的人體溫度檢測系統(tǒng)設(shè)計</p><p><b>　　1.前言</b></p><p><b>　　一、有關(guān)概念</b>&l

72、t;/p><p><b>　　1． 虛擬儀器</b></p><p>　　虛擬 儀器 的概念最早由美國NI公司于1985年提出，其英文原稱為Virtual Instrument，簡稱vi。所謂虛擬儀器，就是在以計算機為核心的硬件平臺上，其功能由用戶設(shè)計和定義，具有虛擬面板，其測試功能由測試軟件實現(xiàn)的一種計算機測試系統(tǒng).虛擬儀器的實質(zhì)是利用計算機顯示器的顯示功能來模擬傳統(tǒng)

73、儀器的控制面板，以多種形式表達輸出檢測結(jié)果:利用計算機強大的軟件功能來實現(xiàn)信號數(shù)據(jù)的運算、分析和處理:利用工/0接口設(shè)備完成信號的采集、測量與調(diào)理，從而建立集各種測試功能為一體的計算機儀器系統(tǒng)。使用者通過鼠標和鍵盤操作虛擬面板，就如同使用一臺專用測量儀器一樣。</p><p>　　1.1 LABVIEW 應(yīng)用</p><p>　　LABVIEW 自1986年正式推出，至今已發(fā)展到以

74、最新版本LABVIEW 8.2Express為核心，包括控制與仿真、高級數(shù)字信號處理、統(tǒng)計過程控制、模糊控制和PID控制等眾多軟件包，可運行于現(xiàn)今所有Windows系統(tǒng)、Linux, Macintosh, Sun和HP-UX等多種平臺的工業(yè)標準軟件開發(fā)環(huán)境。其已被廣泛應(yīng)用于包括航空航天、工業(yè)自動化、通信、汽車、半導體和生物醫(yī)學等世界范圍內(nèi)的眾多領(lǐng)域。</p><p>　　1.2 LABVIEW 應(yīng)用于測試

75、與測量</p><p>　　Lab VI EW 已成為測試與測量領(lǐng)域的工業(yè)標準，通過GPIB,V XI,P LC、串行設(shè)備和插卡式數(shù)據(jù)采集板卡可以構(gòu)成實際的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。它提供了工業(yè)界最大的儀器驅(qū)動程序庫，同時還支持通過Internet, ActiveX, DDE、和SQL等交互式通信方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享[15]，它提供的眾多開發(fā)工具使復雜的測試測量任務(wù)變得簡單易行。</p><p>　　1.

76、3 LABVIEW 應(yīng)用于實驗室研究與自動化</p><p>　　LABVIEW 為科學家和工程師提供了功能強大的高技數(shù)學分析庫，包括統(tǒng)計、估計、回歸分析、線性代數(shù)、信號生成算法、時域和頻域分析等眾多科學領(lǐng)域。在聯(lián)合時域分析、小波和數(shù)字濾波器等高級或特殊分析場合，LabVIEW 提供有專門的附加軟件包。</p><p><b>　　2.主題</b></p&

77、gt;<p>　　近年來，從非典、禽流感到甲型H1N1流感相繼在全球流行，造成很大程度的社會動亂、經(jīng)濟衰退甚至引起恐慌。他們的的傳播廣泛而迅速，有一定的潛伏期，檢測困難，危害程度大。因其發(fā)病特征是發(fā)燒，即提問超過38度。目前體溫大多被看成靜態(tài)穩(wěn)定的生理參數(shù),實際上,人體體溫并非恒定變的,比如正常的人體體溫是晝夜周期性波動與人體晝夜活動的節(jié)律性、血液循環(huán)、代謝以及呼吸機能的相應(yīng)周期變化有很大的關(guān)系.若開發(fā)一種體溫檢測系統(tǒng)，基

78、于人體溫度曲線的分析，測量出人體溫度曲線的特性，增加判斷是否發(fā)燒的準確度，將對大規(guī)模流行傳染病的預防及隔離產(chǎn)生有益影響。本文主要利用LabVIEW 軟件,設(shè)計針對人體的溫度檢測系統(tǒng),進行軟硬件的建構(gòu)及分析。判斷個人是否過熱，并獲得人體溫度曲線或參數(shù),并儲存人體溫度參數(shù)。首先建立人體溫度檢測系統(tǒng)的人機交互界面來獲取人體溫度曲線,然后以人體在環(huán)境中高溫、低溫、以及正常狀態(tài)下獲得的溫度曲線進行分析，求得理論溫度曲線和實測溫度曲線，以期獲得正

79、確的人體溫度曲線。</p><p><b>　　測試任務(wù) </b></p><p>　　人體溫度在測量時，常會受到環(huán)境和人為因素的影響，所以測量人體溫度，需要考慮這些情況，如天氣太冷、太熱，手那東西，都會導致被測量的人體溫度上升、下降，影響人體溫度的準確度。因此，需要分析人體在不同狀況下體溫的曲線變化規(guī)律，正確的人體溫度曲線，將有助于系統(tǒng)的判斷。 </p>

80、<p><b>　　系統(tǒng)性能指標: </b></p><p>　　* 溫度測量范圍:30℃-40℃ </p><p>　　* 溫度檢測分辨率:0.1℃ </p><p>　　* 超出一定溫度聲光報警</p><p><b>　　2.1 硬件架構(gòu) </b></p>&

81、lt;p>　　本測試系統(tǒng)的硬件構(gòu)造采用最基本的虛擬儀器構(gòu)成方式，即 PC-DAQ 構(gòu)成方式。在PC的控制下對 DAQ發(fā)出控制命令來完成數(shù)據(jù)的采集，然后利用PC 強大的數(shù)據(jù)處理和顯示功能來得到我們所需要的有效信息。</p><p>　　2.2 測溫模塊 </p><p><b>　　* 測量方法 </b></p><p>　　目前大多數(shù)電

82、子測溫方案通常需要放大器和 AD轉(zhuǎn)換等措施，成本和和功耗都很高。本系統(tǒng)采用NTC 熱敏電阻進行接觸式測量，利用一般的I/O接口與內(nèi)比較器、定時器。工作原理如下圖所示：</p><p>　　其中P0、P1為I/O 接口，Rf為精密電阻，Rt為精度1%的NTC熱敏電阻,C 電容。</p><p>　　測溫開始時,首先將P1置成高阻態(tài),P0置高,通過Rt給電容C充電至高電平VH。定時器TA 開始

83、工作。P1置低電容通過Rt 放電,則 CA0 端電平開始下降,比較器將 CA0與參考電壓Vref=0.25Vcc進行比較,當CA0 端電壓達到Vref時,產(chǎn)生中斷TA停止計時,記下放電時間t1。同樣的步驟可測C通過 Rf 放電的時間為t2。根據(jù)電容 C放電的時間t公式有:</p><p>　　可得到 ： </p><p>　　根據(jù)NTC 熱敏電阻常數(shù)B值計

84、算公式: </p><p><b>　　可得到測量溫度：</b></p><p><b>　　* 測量精度 </b></p><p>　　此測溫模塊的測量精度主要由三個方面決定：定時器精度、Rf、Rt 的電阻精度。 此處重點討論定時器精度對測溫精度的影響：</p><p>　　由電容放電公式(3.1

85、) 知</p><p>　　臨床用溫度測量計的要求精度是 0.1℃ </p><p>　　對（3.5）求導數(shù)并帶入數(shù)據(jù)，可知其在30—45℃之間要保證0.1℃的精度要求需要保證計時器的分辨率要低于 2.301×10s ，即要保證計數(shù)器的技術(shù)頻率大于4.35KHz.</p><p>　　2.3 軟件模塊 </p><p>　　Lab

86、VIEW 程序稱為虛擬儀器或簡稱 VI，LabVIEW 不同于基于文本的編程語言(如Fortran和C)，它是一種圖形化編程語言—通常稱為G編程語言，其編程過程就是通過圖形符號描述程序的行為。它采用的數(shù)據(jù)流編程方法，控制 VI程序的運行方式叫做“數(shù)據(jù)流”。對一個節(jié)點而言，只有當它的所有輸入端口上的數(shù)據(jù)都成為有效數(shù)據(jù)時，它才被執(zhí)行。當節(jié)點程序運行完畢后，它把結(jié)果數(shù)據(jù)送給所有的輸出端口，使之成為有效數(shù)據(jù)。并且數(shù)據(jù)很快就從源端口送到目的端口

87、。 </p><p>　　LabVIEW 編寫程序的過程就是將多個目標用數(shù)據(jù)流連接起來的過程，被連接的目標之間的數(shù)據(jù)流控制著執(zhí)行次序，并允許有多個數(shù)據(jù)通路同步運行。這是一種完全不同于文本程序語言線性結(jié)構(gòu)的新型程序設(shè)計理念。因此，LabVIEW 在繪制方框圖時只需從軟件菜單中調(diào)用相應(yīng)的功能方塊并用導線連接起來即可，不必受常規(guī)程序設(shè)計句法細節(jié)的限制。當虛擬儀器建立起來并運行后，用戶即可通過軟面板來控制自己的儀器，如

88、按開關(guān)、移動滑塊、旋轉(zhuǎn)旋鈕或從鍵盤輸入一個數(shù)值等。同時，該軟面板立刻響應(yīng)來自系統(tǒng)的實時反饋。作為人機對話的軟面板，還可接受來自更高層次的虛擬儀器參數(shù)。</p><p>　　LabVIEW 以嚴格定義的概念構(gòu)成了一種易于理解和掌握的硬件和軟件模塊，并提供了一個理想的程序設(shè)計環(huán)境，適合于從事科研開發(fā)的科研人員和工程技術(shù)人員，可以使得科研和工程人員擺脫對專業(yè)編程人員的依賴，因此被譽為科學家和工程師的語言。作為一種高水

89、平的程序設(shè)計語言，同傳統(tǒng)的編程語言相比，采用LabVIEW 圖形編程方式可以節(jié)省大約80%的程序開發(fā)時間，而其運行速度卻</p><p><b>　　幾乎不受影響。</b></p><p>　　本人體溫度檢測系統(tǒng)采用 LabVIEW 進行軟件編程。LabVIEW 是我們在測試實驗中主要采用的主要軟件。編寫的環(huán)境可區(qū)分為兩部份：第一部份為人機介面，用來表示操作者有直接相

90、關(guān)互動關(guān)系的介面；第二部份為程式方塊圖，來編寫程序的地方。與一般的程式設(shè)計觀點相比較，程式方塊圖的編寫方式類似于程式執(zhí)行之流程表。</p><p><b>　　2.4 程序流程圖</b></p><p><b>　　3.總結(jié) </b></p><p>　　人體溫度測量系統(tǒng)所測體溫從DAQ卡傳至電腦，可以由LabVIEW 的

91、人機介面，實測人體現(xiàn)在溫度，雖有人為溫度誤差和系統(tǒng)溫度誤差，但都可以控制在允許范圍內(nèi)，所以比一般溫度計準確性高，檢驗速度快，且可記錄人體溫度變化情形等優(yōu)點。如果有發(fā)燒情況時，也可迅速報警采取治療和隔離等措施。 </p><p>　　該人體溫度測量系統(tǒng)使用方便，測量較通用測量系統(tǒng)更加簡單和方便，且測量誤差可調(diào)控在一定可允許范圍內(nèi)，精度完全可以滿足普通臨床的要求。并采取模塊化設(shè)計，如若利用本系統(tǒng)的原理進行其他方面的測

92、量，可以進行硬件升級和軟件改變。達到更大的測量精度和測量范圍。 </p><p>　　本系統(tǒng)使用PC-DAQ 基礎(chǔ)進行測量系統(tǒng)架構(gòu)，利用 NI公司的LabVIEW 軟件完成軟件方面的設(shè)計，人機界面形象直觀，抗干擾能力較強，若經(jīng)臨床驗證則可推廣使用。</p><p><b>　　4參考文獻</b></p><p>　　[1]劉金星.基于LabV

93、IEW 和VXI總線的信號檢測技術(shù)研究.[碩士學位論文].鎮(zhèn)江：江蘇科技大學，2006。</p><p>　　[2]王衛(wèi)東.高頻電子電路[M]電子工業(yè)出版社,2007.8，重印</p><p>　　[3]李麗軍.基于CC1100的無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計[J]研發(fā)與開發(fā).2007</p><p>　　[4] 李朝青.M PC機與單片機 & DSP數(shù)據(jù)通信技術(shù)選編[M

94、].北京航空航天大學出版社, 2003</p><p>　　[5]李善倉.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)原理與應(yīng)用[M].北京:機械工業(yè)出版社,2008</p><p>　　[6]楊樂平，李海濤，趙勇，楊磊.第一版.LabVIEW 高級程序設(shè)計.北京:清華大學出版社，2003.4。</p><p>　　[7]楊樂平. LabVIEW 程序設(shè)計與應(yīng)用[M],北京:電子工業(yè)出版社,20

95、01。</p><p>　　[8]馬明建.數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng).第二版.西安：西安交通大學出版社，2005.9。</p><p>　　[9]黃松嶺，吳靜。虛擬儀器設(shè)計基礎(chǔ)教程，北京：清華大學出版社，2008,10。</p><p>　　[10]曹磊.MSP430單片機C程序設(shè)計與實踐[M].北京航空航天大學出版社,2007</p><p>　　

96、[11]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社,2006.1</p><p>　　[12]孫利民，李建中，陳渝，朱紅松.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)[M].北京:清華大學出版社,2005.5</p><p>　　[13] 馬文杰. 淺談無線遠程智能抄讀系統(tǒng)的應(yīng)用[M]. 科技資訊</p><p>　　[14]秦龍.MSP430單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)典型實例[M].中國電力出

97、版社,2005</p><p>　　[15]王衛(wèi)國. 基于CC1100 的無線抄表系統(tǒng)[M]. 《計算機與數(shù)字工程》2009 年第1期</p><p><b>　　開題報告</b></p><p>　　基于labview的人體溫度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計</p><p><b>　　1選題的背景、意義</b>&

98、lt;/p><p>　　LabVIEW是一種程序開發(fā)環(huán)境，由美國國家儀器（NI）公司研制開發(fā)的，類似于C和BASIC開發(fā)環(huán)境，但是LabVIEW與其他計算機語言的顯著區(qū)別是：其他計算機語言都是采用基于文本的語言產(chǎn)生代碼，而LabVIEW使用的是圖形化編輯語言G編寫程序，產(chǎn)生的程序是框圖的形式[1]。</p><p>　　與C和BASIC一樣，LabVIEW也是通用的編程系統(tǒng)，有一個完成任何編程

99、任務(wù)的龐大函數(shù)庫。LabVIEW的函數(shù)庫包括數(shù)據(jù)采集、GPIB、串口控制、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)顯示及數(shù)據(jù)存儲，等等。LabVIEW也有傳統(tǒng)的程序調(diào)試工具，如設(shè)置斷點、以動畫方式顯示數(shù)據(jù)及其子程序（子VI）的結(jié)果、單步執(zhí)行等等，便于程序的調(diào)試。</p><p>　　虛擬儀器（virtual instrumention）是基于計算機的儀器。計算機和儀器的密切結(jié)合是目前儀器發(fā)展的一個重要方向[2]。粗略地說這種結(jié)合有兩種方式

100、，一種是將計算機裝入儀器，其典型的例子就是所謂智能化的儀器。隨著計算機功能的日益強大以及其體積的日趨縮小，這類儀器功能也越來越強大，目前已經(jīng)出現(xiàn)含嵌入式系統(tǒng)的儀器。另一種方式是將儀器裝入計算機。以通用的計算機硬件及操作系統(tǒng)為依托，實現(xiàn)各種儀器功能。虛擬儀器主要是指這種方式。下面的框圖反映了常見的虛擬儀器方案。隨著現(xiàn)代檢測技術(shù)的發(fā)展，在工業(yè)領(lǐng)域需要對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行實時采集、檢測，例如在發(fā)電廠、鋼鐵廠、化工領(lǐng)域的生產(chǎn)中都需要對大量數(shù)據(jù)進行現(xiàn)場

101、采集，而溫度采集又是非常重要的部分。當然對人體溫度的檢測就更是極為重要。</p><p>　　1.2溫度傳感器的介紹</p><p>　　本系統(tǒng)的溫度測量是使用Pt100熱電阻來實現(xiàn)的。PT100，又叫鉑電阻，熱電阻，是一種溫度傳感器，鉑電阻溫度系數(shù)為0.0039×／℃，0℃時電阻值為100Ω，電阻變化率為0.3851Ω/℃。 </p><p>　　采用不

102、銹鋼外殼封裝，內(nèi)部填充導熱材料和密封材料灌封而成，尺寸小巧，適用于精密儀器、恒溫設(shè)備、流體管道等溫度的測量，非常經(jīng)濟實用。</p><p>　　鉑電阻溫度傳感器精度高，穩(wěn)定性好，應(yīng)用溫度范圍廣，是中低溫區(qū)（-200℃～400℃）最常用的一種溫度檢測器，不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測溫，而且被制成各種標準溫度計。 </p><p>　　按IEC751國際標準， 溫度系數(shù)TCR=0.003851，Pt1

103、00（R0=100Ω）、Pt1000（R0=1000Ω）為統(tǒng)一設(shè)計型鉑電阻。 </p><p>　　三線制PT100要求引出的三根導線截面積和長度均相同，測量鉑電阻的電路一般是不平衡電橋，鉑電阻作為電橋的一個橋臂電阻，將導線一根接到電橋的電源端，其余兩根分別接到鉑電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上，當橋路平衡時，導線電阻的變化對測量結(jié)果沒有任何影響，這樣就消除了導線線路電阻帶來的測量誤差</p>

104、;<p>　　KT2000A通過Pt100傳感器測出水樣的溫度后，轉(zhuǎn)換成4~20mA電流信號，送至采集模塊R8017的輸入端，輸入端并聯(lián)250Ω精密電阻（此電阻已被焊接于KT2000A內(nèi)部），將4~20mA電流信號轉(zhuǎn)換成1~5V電壓信號，計算機采集R8017測得的電壓信號以后，再轉(zhuǎn)換成0~100℃的測量結(jié)果</p><p>　　2相關(guān)研究的最新成果及動態(tài) </p><p>　

105、　近年來，從非典、禽流感到甲型H1N1流感相繼在全球流行，造成很大程度的社會動亂、經(jīng)濟衰退甚至引起恐慌。他們的的傳播廣泛而迅速，有一定的潛伏期，檢測困難，危害程度大。因其發(fā)病特征是發(fā)燒，即提問超過38度。目前體溫大多被看成靜態(tài)穩(wěn)定的生理參數(shù),實際上,人體體溫并非恒定變的,比如正常的人體體溫是晝夜周期性波動與人體晝夜活動的節(jié)律性、血液循環(huán)、代謝以及呼吸機能的相應(yīng)周期變化有很大的關(guān)系.若開發(fā)一種體溫檢測系統(tǒng)，基于人體溫度曲線的分析，測量出人

106、體溫度曲線的特性，增加判斷是否發(fā)燒的準確度，將對大規(guī)模流行傳染病的預防及隔離產(chǎn)生有益影響。本文主要利用LabVIEW 軟件,設(shè)計針對人體的溫度檢測系統(tǒng),進行軟硬件的建構(gòu)及分析。判斷個人是否過熱，并獲得人體溫度曲線或參數(shù),并儲存人體溫度參數(shù)。首先建立人體溫度檢測系統(tǒng)的人機交互界面來獲取人體溫度曲線,然后以人體在環(huán)境中高溫、低溫、以及正常狀態(tài)下獲得的溫度曲線進行分析，求得理論溫度曲線和實測溫度曲線，以期獲得正確的人體溫度曲線。</p

107、><p>　　2.1 LABVIEW 應(yīng)用</p><p>　　LABVIEW 自1986年正式推出，至今已發(fā)展到以最新版本LABVIEW 8.2Express為核心，包括控制與仿真、高級數(shù)字信號處理、統(tǒng)計過程控制、模糊控制和PID控制等眾多軟件包，可運行于現(xiàn)今所有Windows系統(tǒng)、Linux, Macintosh, Sun和HP-UX等多種平臺的工業(yè)標準軟件開發(fā)環(huán)境。其已被廣泛應(yīng)

108、用于包括航空航天、工業(yè)自動化、通信、汽車、半導體和生物醫(yī)學等世界范圍內(nèi)的眾多領(lǐng)域。</p><p>　　2.2 LABVIEW 應(yīng)用于測試與測量</p><p>　　Lab VI EW 已成為測試與測量領(lǐng)域的工業(yè)標準，通過GPIB,V XI,P LC、串行設(shè)備和插卡式數(shù)據(jù)采集板卡可以構(gòu)成實際的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。它提供了工業(yè)界最大的儀器驅(qū)動程序庫，同時還支持通過Internet, Acti

109、veX, DDE、和SQL等交互式通信方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享[15]，它提供的眾多開發(fā)工具使復雜的測試測量任務(wù)變得簡單易行。</p><p>　　2.3 LABVIEW 應(yīng)用于實驗室研究與自動化</p><p>　　LABVIEW 為科學家和工程師提供了功能強大的高技數(shù)學分析庫，包括統(tǒng)計、估計、回歸分析、線性代數(shù)、信號生成算法、時域和頻域分析等眾多科學領(lǐng)域。在聯(lián)合時域分析、小波和數(shù)字濾波器

110、等高級或特殊分析場合，LabVIEW 提供有專門的附加軟件包</p><p>　　3課題的研究內(nèi)容及擬采取的研究方法，預期達到目標</p><p><b>　　3.1測量方法 </b></p><p>　　目前大多數(shù)電子測溫方案通常需要放大器和 AD轉(zhuǎn)換等措施，成本和和功耗都很高。本系統(tǒng)采用NTC 熱敏電阻進行接觸式測量，利用一般的I/O接口與

111、內(nèi)比較器、定時器。工作原理如下圖所示：</p><p>　　其中P0、P1為I/O 接口，Rf為精密電阻，Rt為精度1%的NTC熱敏電阻,C 電容。</p><p>　　測溫開始時,首先將P1置成高阻態(tài),P0置高,通過Rt給電容C充電至高電平VH。定時器TA 開始工作。P1置低電容通過Rt 放電,則 CA0 端電平開始下降,比較器將 CA0與參考電壓Vref=0.25Vcc進行比較,當CA

112、0 端電壓達到Vref時,產(chǎn)生中斷TA停止計時,記下放電時間t1。同樣的步驟可測C通過 Rf 放電的時間為t2。根據(jù)電容 C放電的時間t公式有:</p><p>　　可得到 ： </p><p>　　根據(jù)NTC 熱敏電阻常數(shù)B值計算公式: </p><p><b>　　可得到測量溫度：</b></p>