基于虚拟仪器的温度测量系统
2 系统硬件设计
系统硬件由热电偶、信号调理模块、数据采集卡、PXI机箱组成，如图2所示。本设计采用K型热电偶，使用温度范围为-200℃～1200 ℃，其输出电压信号为mV级，因此，信号调理模块包括信号放大电路、滤波电路以及冷端补偿电路。热电偶测试的冷端补偿通常有两种方式：硬件补偿和软件补偿，本设计采用软件补偿的方式。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/194742.htm
采用差动输入的方式将热电偶输出信号连接到仪表放大器上，热电偶满量程输出信号为100mV，数据采集卡的输入电压范围为-10V～10V，因此设计仪表放大器的放大倍数为100。为了减少噪声，采用2阶有源低通滤波器对放大器的输出信号进行滤波，滤波器的截止频率为2Hz。另外，为了抑制放大器的零点漂移，设置一个基准调节电路，将放大器的基准电压稳定在5 V，减小放大器自身引入的误差。电路原理图如图3所示。
金属的电阻随温度的上升而增加，利用此特性制成的传感器称为热电阻，很多材料可制作热电阻温度传感器，其中最常用的材料为铂，铂电阻的电阻率高、电阻与温度成线性关系、测温范围广、精度高。目前常用的铂电阻有两种：Pt100和Pt10，Pt100铂电阻在温度为0℃时电阻为100 Ω，100℃时电阻为138．51Ω，Pt10在温度为0℃时电阻为10 Ω，本设计采用Pt100对冷端温度进行测量，将测得的冷端温度送给计算机，通过软件计算进行补偿。冷端温度测量电路如图4所示。
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