趙艷　趙詠梅　張繼軍

摘 要： 針對傳統(tǒng)溫濕度傳感器校準(zhǔn)過程中，人工讀數(shù)不便、容易引入誤差等問題，以虛擬儀器開發(fā)軟件LabVIEW 8.5為平臺，結(jié)合自行設(shè)計的數(shù)據(jù)采集儀及濕度標(biāo)準(zhǔn)裝置，構(gòu)建了一套自動采集存儲系統(tǒng)。系統(tǒng)通過界面參數(shù)設(shè)置實(shí)現(xiàn)多個被校件輸出信號的A/D轉(zhuǎn)換與顯示，并同時采集存儲標(biāo)準(zhǔn)示值與多個被校件示值。

關(guān)鍵詞：溫濕度傳感器； 校準(zhǔn)； 自動采集； RS 232信號

中圖分類號： TN710?34 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）05?0121?03

0 引 言

隨著工程技術(shù)的發(fā)展，溫、濕度測量在各個領(lǐng)域的應(yīng)用越來越頻繁，一體化的溫濕度傳感器已成為普遍使用的溫、濕度測量設(shè)備。為確保傳感器的測量準(zhǔn)確度，需要對新出廠或使用中的傳感器進(jìn)行定期校準(zhǔn)。在傳統(tǒng)校準(zhǔn)過程中，傳感器輸出信號由3位半數(shù)字多用表顯示，標(biāo)準(zhǔn)輸出由精密露點(diǎn)儀面板顯示。一般在量程范圍內(nèi)要求做多個點(diǎn)，每個點(diǎn)每隔固定時間記錄一組數(shù)據(jù)。針對多個傳感器一起校準(zhǔn)時，要求標(biāo)準(zhǔn)與被校件進(jìn)行同時讀數(shù)與記錄，由于人工讀數(shù)與操作很難保證同時性，極易引入誤差，因此設(shè)計了一套基于LabVIEW的溫濕度傳感器校準(zhǔn)自動采集記錄系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)組成及原理

自動采集記錄系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集儀、精密露點(diǎn)儀、計算機(jī)及軟件程序等組成。其中數(shù)據(jù)采集儀的核心為智能模塊ADAM?4017，共有8個通道，精度達(dá)0.1%，可將前端傳感器的電流模擬量轉(zhuǎn)換為0～20 mA的數(shù)字信號在RS 485總線上傳輸，由RS 232/485頭轉(zhuǎn)換為RS 232信號與計算機(jī)串口通信。數(shù)據(jù)采集儀中智能模塊的數(shù)量可通過總線方式進(jìn)行擴(kuò)展，從而增加通道數(shù)。由于精密露點(diǎn)儀無地址編碼，只有一個RS 232接口，計算機(jī)需單獨(dú)利用一個串口與其相連。針對一般計算機(jī)只有一個串口的問題，可安裝多串口卡。

校準(zhǔn)過程中，計算機(jī)通過軟件程序?qū)崿F(xiàn)對所有被校溫濕度傳感器、精密露點(diǎn)儀輸出信號的自動采集與存儲。系統(tǒng)組成示意圖如圖1所示。

2 軟件實(shí)現(xiàn)

LabVIEW作為第一個借助于虛擬面板用戶界面和方框圖建立虛擬儀器的圖形程序設(shè)計系統(tǒng)，它廣泛地被工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和研究實(shí)驗室所接受，被視為一個標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集儀器和儀器控制軟件。本系統(tǒng)軟件基于LabVIEW開發(fā)平臺編寫，大致分為串口通信、參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)存儲幾個部分。軟件流程示意圖如圖2所示。

2.1 串口通信

本系統(tǒng)采用LabVIEW儀器通信功能模塊中的標(biāo)準(zhǔn)串口通信函數(shù)實(shí)現(xiàn)通信，具體有串口寫節(jié)點(diǎn)、串口讀節(jié)點(diǎn)、串口關(guān)閉節(jié)點(diǎn)、返回串口輸入緩存中存在的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)等函數(shù)分別實(shí)現(xiàn)串口設(shè)置、串口寫、串口讀、檢測緩存以及關(guān)閉串口等功能。串口寫函數(shù)為向指定的儀器或接口寫入命令，串口讀函數(shù)為從儀器中讀取與寫入命令相應(yīng)的信息。當(dāng)發(fā)送的是參數(shù)配置命令時，將新配置的參數(shù)返回；當(dāng)發(fā)送到是讀取數(shù)據(jù)命令時，將相應(yīng)采集模塊相應(yīng)通道的數(shù)據(jù)返回。系統(tǒng)所用指令見表1所示。

在此，要注意串口設(shè)置中波特率、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗位、停止位的一致性，特別是資源名稱類的正確選擇。

2.2 數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集主要通過使用VISA Write和VISA Read兩個函數(shù)來完成，一般只需要了解相應(yīng)的命令就可以對儀器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，數(shù)據(jù)讀取，不需要理會底層的東西。

露點(diǎn)儀數(shù)據(jù)采集程序中，向串口寫入命令，串口讀取函數(shù)得到一串?dāng)?shù)字，利用子字符串函數(shù)將各值分離出來，通過數(shù)值運(yùn)算和數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換后，調(diào)用連接字符串函數(shù)，將各數(shù)據(jù)進(jìn)行組合發(fā)送至存儲文件。數(shù)據(jù)采集儀擁有多個通道，采用層疊式順序結(jié)構(gòu)，利用8個連續(xù)幀實(shí)現(xiàn)8個通道的數(shù)據(jù)采集功能。

為組合兩部分?jǐn)?shù)據(jù)采集程序，實(shí)現(xiàn)露點(diǎn)儀和數(shù)采儀的聯(lián)合采集與控制，在順序結(jié)構(gòu)的最前面添加一幀用于執(zhí)行露點(diǎn)儀數(shù)據(jù)采集程序，同時添加一個獲取時間字符串函數(shù)。最后，添加一個While循環(huán)結(jié)構(gòu)，利用等待下一個整數(shù)倍毫秒函數(shù)與循環(huán)條件，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)周期循環(huán)采集功能。各數(shù)據(jù)結(jié)果輸出端口連接一數(shù)據(jù)類型控件，采集到的數(shù)據(jù)便可被實(shí)時顯示在前面板上。

由于儀器響應(yīng)需要一段時間，在程序調(diào)式過程中，可能出現(xiàn)高亮運(yùn)行正常，非高亮狀態(tài)采不到數(shù)據(jù)的情況，只需在串口字節(jié)數(shù)前添加一個時間延遲函數(shù)即可。

2.3 數(shù)據(jù)存儲

LabVIEW提供的文件I/O函數(shù)是一組功能較強(qiáng)的文件處理工具。文件I/O操作大都包括三個基本步驟：打開一個已有文件或者新建一個文件；對文件進(jìn)行讀寫；關(guān)閉文件。本系統(tǒng)利用LabVIEW軟件提供的寫文件函數(shù)和讀文件函數(shù)編寫通用的數(shù)據(jù)文本保存功能模塊。

由于寫文本文件操作的對象是以字符串形式存儲的數(shù)據(jù)，因而在將數(shù)據(jù)存儲到文本文件前要先將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為字符串，并按需要對數(shù)據(jù)格式進(jìn)行配置，然后由連接字符串函數(shù)輸出端直接連接至寫函數(shù)的字符串端口。實(shí)現(xiàn)通過文件瀏覽按鈕選擇已有文件或新建文件，需將順序結(jié)構(gòu)第1～8幀中的文件保存路徑用局部變量表示，局部變量選擇第0幀的文件保存路徑，在前面板給文件保存路徑設(shè)一個默認(rèn)值。文件輸出結(jié)果可直接導(dǎo)入Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)果處理。

2.4 參數(shù)設(shè)置

4 結(jié) 語

研制自動采集存儲系統(tǒng)，首先是熟悉任務(wù)及其特點(diǎn)；第二步要選擇合適的數(shù)據(jù)采集設(shè)備；第三步是選擇合適的軟件開發(fā)平臺，軟件程序是整個系統(tǒng)的核心。

為保證數(shù)據(jù)采集儀中ADAM?4017模塊的準(zhǔn)確度，每隔一定時間，需對數(shù)據(jù)采集儀進(jìn)行周期測試與校準(zhǔn)。系統(tǒng)經(jīng)過實(shí)驗測試，運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定，能良好解決傳統(tǒng)校準(zhǔn)方法中人工操作帶來的記錄不便，讀數(shù)不同步等問題，從而有效提高校準(zhǔn)工作效率。

參考文獻(xiàn)

[1] 國家質(zhì)量監(jiān)督檢疫總局.JJG1076?2001濕度傳感器校準(zhǔn)規(guī)范[S].北京：國家質(zhì)量監(jiān)督檢疫總局，2011.

[2] 王磊，陶梅.精通LabVIEW 8.X[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008.

[3] 王國峰，鄒廣平.利用LabVIEW實(shí)現(xiàn)試驗數(shù)據(jù)自動采集與處理[J].黑龍江工程學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2008，22（2）：125?128.

[4] 陳樹學(xué)，劉宣.LabVIEW 寶典[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.

[5] 薛源，劉衛(wèi)東.一種多通道實(shí)時數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J].計算機(jī)測量與控制，2011（4）：92?94.

[6] 蔡禮權(quán).水泵開式臺性能自動測試系統(tǒng)硬件采集模塊的設(shè)計及裝置選型[J].陜西科技大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2011（2）：56?58.

[7] 張麗.基于LabVIEW和ADAM?5000分布式數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計[J].微計算機(jī)應(yīng)用，2007（4）：135?137.

[8] 李江全.LabVIEW虛擬儀器數(shù)據(jù)采集與串口通信測控應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)[M].北京：人民郵電出版社，2010.

[9] 蔡暢，戚文軍.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2012，35（1）：89?91.

[10] 喬愛民，胡偉全，張燕，等.高精度傳感器測試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[J].工業(yè)儀表與自動化裝置，2009（1）：96?98.

摘 要： 針對傳統(tǒng)溫濕度傳感器校準(zhǔn)過程中，人工讀數(shù)不便、容易引入誤差等問題，以虛擬儀器開發(fā)軟件LabVIEW 8.5為平臺，結(jié)合自行設(shè)計的數(shù)據(jù)采集儀及濕度標(biāo)準(zhǔn)裝置，構(gòu)建了一套自動采集存儲系統(tǒng)。系統(tǒng)通過界面參數(shù)設(shè)置實(shí)現(xiàn)多個被校件輸出信號的A/D轉(zhuǎn)換與顯示，并同時采集存儲標(biāo)準(zhǔn)示值與多個被校件示值。

關(guān)鍵詞：溫濕度傳感器； 校準(zhǔn)； 自動采集； RS 232信號

中圖分類號： TN710?34 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）05?0121?03

0 引 言

隨著工程技術(shù)的發(fā)展，溫、濕度測量在各個領(lǐng)域的應(yīng)用越來越頻繁，一體化的溫濕度傳感器已成為普遍使用的溫、濕度測量設(shè)備。為確保傳感器的測量準(zhǔn)確度，需要對新出廠或使用中的傳感器進(jìn)行定期校準(zhǔn)。在傳統(tǒng)校準(zhǔn)過程中，傳感器輸出信號由3位半數(shù)字多用表顯示，標(biāo)準(zhǔn)輸出由精密露點(diǎn)儀面板顯示。一般在量程范圍內(nèi)要求做多個點(diǎn)，每個點(diǎn)每隔固定時間記錄一組數(shù)據(jù)。針對多個傳感器一起校準(zhǔn)時，要求標(biāo)準(zhǔn)與被校件進(jìn)行同時讀數(shù)與記錄，由于人工讀數(shù)與操作很難保證同時性，極易引入誤差，因此設(shè)計了一套基于LabVIEW的溫濕度傳感器校準(zhǔn)自動采集記錄系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)組成及原理

自動采集記錄系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集儀、精密露點(diǎn)儀、計算機(jī)及軟件程序等組成。其中數(shù)據(jù)采集儀的核心為智能模塊ADAM?4017，共有8個通道，精度達(dá)0.1%，可將前端傳感器的電流模擬量轉(zhuǎn)換為0～20 mA的數(shù)字信號在RS 485總線上傳輸，由RS 232/485頭轉(zhuǎn)換為RS 232信號與計算機(jī)串口通信。數(shù)據(jù)采集儀中智能模塊的數(shù)量可通過總線方式進(jìn)行擴(kuò)展，從而增加通道數(shù)。由于精密露點(diǎn)儀無地址編碼，只有一個RS 232接口，計算機(jī)需單獨(dú)利用一個串口與其相連。針對一般計算機(jī)只有一個串口的問題，可安裝多串口卡。

校準(zhǔn)過程中，計算機(jī)通過軟件程序?qū)崿F(xiàn)對所有被校溫濕度傳感器、精密露點(diǎn)儀輸出信號的自動采集與存儲。系統(tǒng)組成示意圖如圖1所示。

2 軟件實(shí)現(xiàn)

LabVIEW作為第一個借助于虛擬面板用戶界面和方框圖建立虛擬儀器的圖形程序設(shè)計系統(tǒng)，它廣泛地被工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和研究實(shí)驗室所接受，被視為一個標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集儀器和儀器控制軟件。本系統(tǒng)軟件基于LabVIEW開發(fā)平臺編寫，大致分為串口通信、參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)存儲幾個部分。軟件流程示意圖如圖2所示。

2.1 串口通信

本系統(tǒng)采用LabVIEW儀器通信功能模塊中的標(biāo)準(zhǔn)串口通信函數(shù)實(shí)現(xiàn)通信，具體有串口寫節(jié)點(diǎn)、串口讀節(jié)點(diǎn)、串口關(guān)閉節(jié)點(diǎn)、返回串口輸入緩存中存在的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)等函數(shù)分別實(shí)現(xiàn)串口設(shè)置、串口寫、串口讀、檢測緩存以及關(guān)閉串口等功能。串口寫函數(shù)為向指定的儀器或接口寫入命令，串口讀函數(shù)為從儀器中讀取與寫入命令相應(yīng)的信息。當(dāng)發(fā)送的是參數(shù)配置命令時，將新配置的參數(shù)返回；當(dāng)發(fā)送到是讀取數(shù)據(jù)命令時，將相應(yīng)采集模塊相應(yīng)通道的數(shù)據(jù)返回。系統(tǒng)所用指令見表1所示。

在此，要注意串口設(shè)置中波特率、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗位、停止位的一致性，特別是資源名稱類的正確選擇。

2.2 數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集主要通過使用VISA Write和VISA Read兩個函數(shù)來完成，一般只需要了解相應(yīng)的命令就可以對儀器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，數(shù)據(jù)讀取，不需要理會底層的東西。

露點(diǎn)儀數(shù)據(jù)采集程序中，向串口寫入命令，串口讀取函數(shù)得到一串?dāng)?shù)字，利用子字符串函數(shù)將各值分離出來，通過數(shù)值運(yùn)算和數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換后，調(diào)用連接字符串函數(shù)，將各數(shù)據(jù)進(jìn)行組合發(fā)送至存儲文件。數(shù)據(jù)采集儀擁有多個通道，采用層疊式順序結(jié)構(gòu)，利用8個連續(xù)幀實(shí)現(xiàn)8個通道的數(shù)據(jù)采集功能。

為組合兩部分?jǐn)?shù)據(jù)采集程序，實(shí)現(xiàn)露點(diǎn)儀和數(shù)采儀的聯(lián)合采集與控制，在順序結(jié)構(gòu)的最前面添加一幀用于執(zhí)行露點(diǎn)儀數(shù)據(jù)采集程序，同時添加一個獲取時間字符串函數(shù)。最后，添加一個While循環(huán)結(jié)構(gòu)，利用等待下一個整數(shù)倍毫秒函數(shù)與循環(huán)條件，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)周期循環(huán)采集功能。各數(shù)據(jù)結(jié)果輸出端口連接一數(shù)據(jù)類型控件，采集到的數(shù)據(jù)便可被實(shí)時顯示在前面板上。

由于儀器響應(yīng)需要一段時間，在程序調(diào)式過程中，可能出現(xiàn)高亮運(yùn)行正常，非高亮狀態(tài)采不到數(shù)據(jù)的情況，只需在串口字節(jié)數(shù)前添加一個時間延遲函數(shù)即可。

2.3 數(shù)據(jù)存儲

LabVIEW提供的文件I/O函數(shù)是一組功能較強(qiáng)的文件處理工具。文件I/O操作大都包括三個基本步驟：打開一個已有文件或者新建一個文件；對文件進(jìn)行讀寫；關(guān)閉文件。本系統(tǒng)利用LabVIEW軟件提供的寫文件函數(shù)和讀文件函數(shù)編寫通用的數(shù)據(jù)文本保存功能模塊。

由于寫文本文件操作的對象是以字符串形式存儲的數(shù)據(jù)，因而在將數(shù)據(jù)存儲到文本文件前要先將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為字符串，并按需要對數(shù)據(jù)格式進(jìn)行配置，然后由連接字符串函數(shù)輸出端直接連接至寫函數(shù)的字符串端口。實(shí)現(xiàn)通過文件瀏覽按鈕選擇已有文件或新建文件，需將順序結(jié)構(gòu)第1～8幀中的文件保存路徑用局部變量表示，局部變量選擇第0幀的文件保存路徑，在前面板給文件保存路徑設(shè)一個默認(rèn)值。文件輸出結(jié)果可直接導(dǎo)入Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)果處理。

2.4 參數(shù)設(shè)置

4 結(jié) 語

研制自動采集存儲系統(tǒng)，首先是熟悉任務(wù)及其特點(diǎn)；第二步要選擇合適的數(shù)據(jù)采集設(shè)備；第三步是選擇合適的軟件開發(fā)平臺，軟件程序是整個系統(tǒng)的核心。

為保證數(shù)據(jù)采集儀中ADAM?4017模塊的準(zhǔn)確度，每隔一定時間，需對數(shù)據(jù)采集儀進(jìn)行周期測試與校準(zhǔn)。系統(tǒng)經(jīng)過實(shí)驗測試，運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定，能良好解決傳統(tǒng)校準(zhǔn)方法中人工操作帶來的記錄不便，讀數(shù)不同步等問題，從而有效提高校準(zhǔn)工作效率。

參考文獻(xiàn)

[1] 國家質(zhì)量監(jiān)督檢疫總局.JJG1076?2001濕度傳感器校準(zhǔn)規(guī)范[S].北京：國家質(zhì)量監(jiān)督檢疫總局，2011.

[2] 王磊，陶梅.精通LabVIEW 8.X[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008.

[3] 王國峰，鄒廣平.利用LabVIEW實(shí)現(xiàn)試驗數(shù)據(jù)自動采集與處理[J].黑龍江工程學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2008，22（2）：125?128.

[4] 陳樹學(xué)，劉宣.LabVIEW 寶典[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.

[5] 薛源，劉衛(wèi)東.一種多通道實(shí)時數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J].計算機(jī)測量與控制，2011（4）：92?94.

[6] 蔡禮權(quán).水泵開式臺性能自動測試系統(tǒng)硬件采集模塊的設(shè)計及裝置選型[J].陜西科技大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2011（2）：56?58.

[7] 張麗.基于LabVIEW和ADAM?5000分布式數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計[J].微計算機(jī)應(yīng)用，2007（4）：135?137.

[8] 李江全.LabVIEW虛擬儀器數(shù)據(jù)采集與串口通信測控應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)[M].北京：人民郵電出版社，2010.

[9] 蔡暢，戚文軍.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2012，35（1）：89?91.

[10] 喬愛民，胡偉全，張燕，等.高精度傳感器測試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[J].工業(yè)儀表與自動化裝置，2009（1）：96?98.

摘 要： 針對傳統(tǒng)溫濕度傳感器校準(zhǔn)過程中，人工讀數(shù)不便、容易引入誤差等問題，以虛擬儀器開發(fā)軟件LabVIEW 8.5為平臺，結(jié)合自行設(shè)計的數(shù)據(jù)采集儀及濕度標(biāo)準(zhǔn)裝置，構(gòu)建了一套自動采集存儲系統(tǒng)。系統(tǒng)通過界面參數(shù)設(shè)置實(shí)現(xiàn)多個被校件輸出信號的A/D轉(zhuǎn)換與顯示，并同時采集存儲標(biāo)準(zhǔn)示值與多個被校件示值。

關(guān)鍵詞：溫濕度傳感器； 校準(zhǔn)； 自動采集； RS 232信號

中圖分類號： TN710?34 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）05?0121?03

0 引 言

隨著工程技術(shù)的發(fā)展，溫、濕度測量在各個領(lǐng)域的應(yīng)用越來越頻繁，一體化的溫濕度傳感器已成為普遍使用的溫、濕度測量設(shè)備。為確保傳感器的測量準(zhǔn)確度，需要對新出廠或使用中的傳感器進(jìn)行定期校準(zhǔn)。在傳統(tǒng)校準(zhǔn)過程中，傳感器輸出信號由3位半數(shù)字多用表顯示，標(biāo)準(zhǔn)輸出由精密露點(diǎn)儀面板顯示。一般在量程范圍內(nèi)要求做多個點(diǎn)，每個點(diǎn)每隔固定時間記錄一組數(shù)據(jù)。針對多個傳感器一起校準(zhǔn)時，要求標(biāo)準(zhǔn)與被校件進(jìn)行同時讀數(shù)與記錄，由于人工讀數(shù)與操作很難保證同時性，極易引入誤差，因此設(shè)計了一套基于LabVIEW的溫濕度傳感器校準(zhǔn)自動采集記錄系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)組成及原理

自動采集記錄系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集儀、精密露點(diǎn)儀、計算機(jī)及軟件程序等組成。其中數(shù)據(jù)采集儀的核心為智能模塊ADAM?4017，共有8個通道，精度達(dá)0.1%，可將前端傳感器的電流模擬量轉(zhuǎn)換為0～20 mA的數(shù)字信號在RS 485總線上傳輸，由RS 232/485頭轉(zhuǎn)換為RS 232信號與計算機(jī)串口通信。數(shù)據(jù)采集儀中智能模塊的數(shù)量可通過總線方式進(jìn)行擴(kuò)展，從而增加通道數(shù)。由于精密露點(diǎn)儀無地址編碼，只有一個RS 232接口，計算機(jī)需單獨(dú)利用一個串口與其相連。針對一般計算機(jī)只有一個串口的問題，可安裝多串口卡。

校準(zhǔn)過程中，計算機(jī)通過軟件程序?qū)崿F(xiàn)對所有被校溫濕度傳感器、精密露點(diǎn)儀輸出信號的自動采集與存儲。系統(tǒng)組成示意圖如圖1所示。

2 軟件實(shí)現(xiàn)

LabVIEW作為第一個借助于虛擬面板用戶界面和方框圖建立虛擬儀器的圖形程序設(shè)計系統(tǒng)，它廣泛地被工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和研究實(shí)驗室所接受，被視為一個標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集儀器和儀器控制軟件。本系統(tǒng)軟件基于LabVIEW開發(fā)平臺編寫，大致分為串口通信、參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)存儲幾個部分。軟件流程示意圖如圖2所示。

2.1 串口通信

本系統(tǒng)采用LabVIEW儀器通信功能模塊中的標(biāo)準(zhǔn)串口通信函數(shù)實(shí)現(xiàn)通信，具體有串口寫節(jié)點(diǎn)、串口讀節(jié)點(diǎn)、串口關(guān)閉節(jié)點(diǎn)、返回串口輸入緩存中存在的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)等函數(shù)分別實(shí)現(xiàn)串口設(shè)置、串口寫、串口讀、檢測緩存以及關(guān)閉串口等功能。串口寫函數(shù)為向指定的儀器或接口寫入命令，串口讀函數(shù)為從儀器中讀取與寫入命令相應(yīng)的信息。當(dāng)發(fā)送的是參數(shù)配置命令時，將新配置的參數(shù)返回；當(dāng)發(fā)送到是讀取數(shù)據(jù)命令時，將相應(yīng)采集模塊相應(yīng)通道的數(shù)據(jù)返回。系統(tǒng)所用指令見表1所示。

在此，要注意串口設(shè)置中波特率、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗位、停止位的一致性，特別是資源名稱類的正確選擇。

2.2 數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集主要通過使用VISA Write和VISA Read兩個函數(shù)來完成，一般只需要了解相應(yīng)的命令就可以對儀器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，數(shù)據(jù)讀取，不需要理會底層的東西。

露點(diǎn)儀數(shù)據(jù)采集程序中，向串口寫入命令，串口讀取函數(shù)得到一串?dāng)?shù)字，利用子字符串函數(shù)將各值分離出來，通過數(shù)值運(yùn)算和數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換后，調(diào)用連接字符串函數(shù)，將各數(shù)據(jù)進(jìn)行組合發(fā)送至存儲文件。數(shù)據(jù)采集儀擁有多個通道，采用層疊式順序結(jié)構(gòu)，利用8個連續(xù)幀實(shí)現(xiàn)8個通道的數(shù)據(jù)采集功能。

為組合兩部分?jǐn)?shù)據(jù)采集程序，實(shí)現(xiàn)露點(diǎn)儀和數(shù)采儀的聯(lián)合采集與控制，在順序結(jié)構(gòu)的最前面添加一幀用于執(zhí)行露點(diǎn)儀數(shù)據(jù)采集程序，同時添加一個獲取時間字符串函數(shù)。最后，添加一個While循環(huán)結(jié)構(gòu)，利用等待下一個整數(shù)倍毫秒函數(shù)與循環(huán)條件，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)周期循環(huán)采集功能。各數(shù)據(jù)結(jié)果輸出端口連接一數(shù)據(jù)類型控件，采集到的數(shù)據(jù)便可被實(shí)時顯示在前面板上。

由于儀器響應(yīng)需要一段時間，在程序調(diào)式過程中，可能出現(xiàn)高亮運(yùn)行正常，非高亮狀態(tài)采不到數(shù)據(jù)的情況，只需在串口字節(jié)數(shù)前添加一個時間延遲函數(shù)即可。

2.3 數(shù)據(jù)存儲

LabVIEW提供的文件I/O函數(shù)是一組功能較強(qiáng)的文件處理工具。文件I/O操作大都包括三個基本步驟：打開一個已有文件或者新建一個文件；對文件進(jìn)行讀寫；關(guān)閉文件。本系統(tǒng)利用LabVIEW軟件提供的寫文件函數(shù)和讀文件函數(shù)編寫通用的數(shù)據(jù)文本保存功能模塊。

由于寫文本文件操作的對象是以字符串形式存儲的數(shù)據(jù)，因而在將數(shù)據(jù)存儲到文本文件前要先將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為字符串，并按需要對數(shù)據(jù)格式進(jìn)行配置，然后由連接字符串函數(shù)輸出端直接連接至寫函數(shù)的字符串端口。實(shí)現(xiàn)通過文件瀏覽按鈕選擇已有文件或新建文件，需將順序結(jié)構(gòu)第1～8幀中的文件保存路徑用局部變量表示，局部變量選擇第0幀的文件保存路徑，在前面板給文件保存路徑設(shè)一個默認(rèn)值。文件輸出結(jié)果可直接導(dǎo)入Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)果處理。

2.4 參數(shù)設(shè)置

4 結(jié) 語

研制自動采集存儲系統(tǒng)，首先是熟悉任務(wù)及其特點(diǎn)；第二步要選擇合適的數(shù)據(jù)采集設(shè)備；第三步是選擇合適的軟件開發(fā)平臺，軟件程序是整個系統(tǒng)的核心。

為保證數(shù)據(jù)采集儀中ADAM?4017模塊的準(zhǔn)確度，每隔一定時間，需對數(shù)據(jù)采集儀進(jìn)行周期測試與校準(zhǔn)。系統(tǒng)經(jīng)過實(shí)驗測試，運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定，能良好解決傳統(tǒng)校準(zhǔn)方法中人工操作帶來的記錄不便，讀數(shù)不同步等問題，從而有效提高校準(zhǔn)工作效率。

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