2024年6月1日发(作者：)

毕业设计开题报告

测控技术与仪器

基于LABVIEW分布式温度监测软件的设计

1课题背景与意义

温度是个基本的物理量，它是工业生产过程中最普遍，最重要的工艺参数之

一，随着工业的不断发展，对温度测量的要求越来越高，而且测量范围也越来越

广，合理的温度范围和准确的温度测量对提高产品的质量，产量，降低消耗，实

现工业生产的自动化，均有积极的作用，因此温度的监测技术的研究具有重要的

意义，目前的测温控制系统大都使用传统温度测量仪器，其功能大多都是由硬件

或固化的软件来实现，而且只能通过厂家定义，设置，其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，因此已不能适应现代化监测系统的要求，

随新旧计算机技术的飞速发展，近几年美国国家仪器公司率先提出了虚拟仪器的

概念，彻底打破了传统仪器由厂家定义，用户无法改的模式，使测控仪器发生了

巨大的变革，虚拟仪器技术提出了“软件即仪器”的仪器设计思想，是目前最为

成功应用最广泛的虚拟仪器软件开发系统，它是一种基于G语言的32位编译型图

形化编程语言，其图形化界面可以方便的进行虚拟仪器的开发，它可将计算机资

源与仪器硬件，DSP技术结合，在系统内共享软硬件资源，用户可根据测试功能

的需要，自己设计所需要的系统。

2温度检测方法和发展

Fahrenheit在1706年制造的水银温度计是温度测量的一个重要的里程碑，他

在温度计上使用了三个温度固定点：水和氯化铵的混合物的温度为0华氏度，冰

和水的混和物的温度为32华氏度，人体的温度为96华氏度，1742年，瑞典的A。

Celius发明了一种新的水银玻璃温度计，他规定水的沸点为100摄氏度，冰的融

化点是0摄氏度，在这两个固定点间，将温度计等分为100分，每份1摄氏度。

目前常用温度检测的方法有以下几种：平均升温法。工业上普遍采用的一种

测量电抗器温度的方法，是平均升温法。该方法主要是利用电抗器断电后的绕阻

电阻随时间的变化曲线，再外推求出断电瞬间的电阻值，然后利用平均升温计算

公式进行计算，可以看出，此方法也只能测量电抗器的平均温升，而电抗器内部

各点温升是不同的。

红外测温技术。红外温度连续监测系统是将一种非接触无源高精度红外温度

传感器，安装在关心区域处的温度测量方法，采用红外线进行温度测量的关键器

件是红外传感器，红外线传感器系统的组成，主要是由光学系统和辅助光学系统，

光电转换器件，电信号入大处理和模数转换等部分组成，红外传感器工作原理，

是通过接收目标物体发射，反射和传导的能量来测量其表面温度，探测元件将采

集的能量信息输送到微处理器中进行处理，然后转换成温度读数输出。测温必须

经过标定才能使它正确地显示出被测目标的温度，如果在使用中出现测温超差，

则需要进行重新标定，由于传感器已将温度数据确定，若出现偏差，只能由单片

机进行数据处理加以修正，给出正确的测量温度，红外测温装置具有故障率低，

精确可靠的特点，这种温度测量方式也是一个趋势，目标和测温仪所在的环境条

件如温度，污染等因素对测温的准确性产生影响。

利用变色测温贴片进行测量。这种测量方法是近几年才兴起的测温方法，变

色测温贴片是一种能够随物体的变化而改变颜色并由此可以掌握物体温度变化

的产品，在变压器测温中有所应用，这种产品的优点是：特别适合于普通温度计

无法或难以测量的部件，外表面以及危及生命的环境中的物体，如晶体管，集成

电路，化工反应罐，发动机轴承，导电母线，开关，接头，变压器等的温度测量，

它具有如下优点：便于巡视检查，温度发生变化，就引起颜色变化，人们即可采

取措施，避免事故的发生，产品轻巧，便于携带，安装简便，如带有不干胶的测

温变色贴片，用时很方便，比较经济，在测量相同数目的测温点时，比其它测温

工具节省费用，不过目前并不广泛。

采用光纤温度传感器进行测量。光纤传感器技术自从七十年代一出现，就在

世界范围内得到迅猛发展，光纤传感技术具有光学敏感测量和光纤传输的许多优

点，诸如，灵敏度高，无辐射干扰，电绝缘和抗电磁干扰性好，化学稳定性好，

安全防爆以及重量轻，体积小，便于复用成网，易于实现远距离多通道的遥测与

控制等，现在许多种类型的光纤传感器都已商业化并在生活，生产等各个领域得