采用差動(dòng)輸入的方式將熱電偶輸出信號(hào)連接到儀表放大器上，熱電偶滿量程輸出信號(hào)為100mV，數(shù)據(jù)采集卡的輸入電壓范圍為-10V～10V，因此設(shè)計(jì)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(duì)放大器的輸出信號(hào)進(jìn)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(diǎn)漂移，設(shè)置一個(gè)基準(zhǔn)調(diào)節(jié)電路，將放大器的基準(zhǔn)電壓穩(wěn)定在5V，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zui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(cè)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(shí)電阻為100Ω，100℃時(shí)電阻為138．51Ω，Pt10在溫度為0℃時(shí)電阻為10Ω，本設(shè)計(jì)采用Pt100對(duì)冷端溫度進(jìn)行測(cè)量，將測(cè)得的冷端溫度送給計(jì)算機(jī)，通過軟件計(jì)算進(jìn)行補(bǔ)償。冷端溫度測(cè)量電路如圖4所示。
　　
　　3、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
　　
　　系統(tǒng)軟件采用Labview圖形化語言進(jìn)行編寫，程序流程如圖5所示。　　
　　為了消除冷端溫度變化引起的誤差，對(duì)每次采集的100個(gè)冷端電壓值求平均，再通過公式將電壓值轉(zhuǎn)換為Pt100的電阻值，然后查找Pt100分度表將電阻值轉(zhuǎn)換成溫度值，通過查找分度表確定溫度的方法存在較大誤差，不能滿足需要測(cè)量溫度的情況，因此必須尋求更加有效的方法求解冷端溫度。Labview自帶功能強(qiáng)大的運(yùn)算函數(shù)，包括曲線擬合函數(shù)?？衫煤瘮?shù)（GeneralPolynomialFit．vit，位于數(shù)學(xué)-擬合面板）對(duì)Pt100的分度表進(jìn)行二次擬合，得到一個(gè)二次方程：T=aR2+bR+c（T為溫度，R為電阻值，a，b，c為擬合得到的結(jié)果），將R代入該公式即可自動(dòng)求得溫度值。計(jì)算出冷端溫度后，通過查找熱電偶分度表可得到E（t1，0），進(jìn)而得到E（t，0）。同樣，對(duì)熱電偶分度表，也可以從中均勻地選出一組值進(jìn)行二次擬合，作為溫度查詢程序。
　　
　　得到熱端溫度后，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的溫度上限和下限自動(dòng)判斷是否在正常的范圍內(nèi)，如果超過溫度上下限，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào)，若在正常范圍內(nèi)，則進(jìn)行顯示。另外，程序可以對(duì)采集得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，數(shù)據(jù)格式為．tdms格式，并且可以對(duì)保存的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢和波形回放。
　　
　　試驗(yàn)的結(jié)果表明，該軟件通過簡(jiǎn)潔友好的界面，可以很好地對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，用戶可直接觀察溫度變化過程，并且可以對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行保存和查詢。
　　
　　4、結(jié)束語
　　
　　本文基于虛擬儀器技術(shù)進(jìn)行溫度測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于維護(hù)，并且有很強(qiáng)的通用性，系統(tǒng)硬件可以設(shè)計(jì)成標(biāo)準(zhǔn)模塊，搭建新系統(tǒng)時(shí)可直接利用，軟件可根據(jù)用戶需求進(jìn)行適當(dāng)修改，整個(gè)系統(tǒng)可用于某些惡劣環(huán)境下的溫度測(cè)量，具有一定的推廣價(jià)值。