温度传感器标定系统设计(附件)
温度传感器标定的意义在于可以快速准确判断待出厂的温度传感器是否符合标准，也可以对使用一段时间后的温度传感器进行检测校准。本文设计了基于Labview的温度传感器标定系统。Labview是一种使用图形化编程语言G语言编写程序的程序开发环境。本系统设计了通过把待测传感器的即时温度所相对应的电压信号，与标准的温度传感器的相应温度对应的电压进行数据拟合比较的程序软件，实现了对待测温度传感器的检测，从而判断出待测传感器是否符合要求能够出厂投入使用，也实现了使用过后的温度传感器的检测校准。关键词 温度传感器，标定，Labview，数据拟合目 录
1 引言 1
1.1 温度传感器的介绍 1
1.2 国内外温度传感器标定技术现状 2
1.3 温度传感器标定的意义 3
1.4 本文主要研究内容及思路方法 3
2 Labview软件标定的总体介绍 4
2.1 Labview的特点及发展历程 4
2.2 Labview标定温度传感器的优势 5
3 标定方法及过程 6
3.1 标定的定义和方法 6
3.2 系统硬件部分处理模块 7
3.3 标准与待测温度传感器处理模块 8
3.4 数据采集过程 9
4 标定系统的软件设计 10
4.1 程序界面模块 11
4.2 数据采集处理模块 11
4.3 数据写入计算模块 13
4.4 温度控制中断模块 14
4.5 Labview子VI设计模块 15
5 标定系统的操作及误差分析 15
5.1 标定操作过程 16
5.2 标定结果误差分析 16
结论 17
致谢 18
参考文献 19
1 引言
本次温度传感器标定系统主要是要检测的是温度传感器的静态特性。标定的定义为在本次的规定条件下为了确定测量仪器或测量装置所显示的值，与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作。传感器静态特性是指检测系统的输入为不随时间变化的
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r /> 5.2 标定结果误差分析 16
结论 17
致谢 18
参考文献 19
1 引言
本次温度传感器标定系统主要是要检测的是温度传感器的静态特性。标定的定义为在本次的规定条件下为了确定测量仪器或测量装置所显示的值，与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作。传感器静态特性是指检测系统的输入为不随时间变化的恒定信号时，系统的输出与输入之间的关系。温度传感器的静态特性性能指标主要包括线性度、灵敏度、迟滞、重复性、漂移、测量范围，量程，精度，分辨率和域值以及稳定性。如果用配置较高的PC机的处理数据强大的能力和Labview类似的虚拟仪器的所见特性可以完成该程序的设计。
1．1 温度传感器的介绍
温度传感器是指能感受通过感知周围的温度变化并且快速的转换成可用并且易接收的信号，然而最典型的输出信号就是电压变化信号的传感器。温度传感器对于普通测量温度的仪表起着举足轻重的作用，可以说没有温度传感器就没有现在多种多样的测温仪器。如果要对温度传感器进行简单的分类，我建议是按照测量的方式分，那么可以简单的分为两大类，那就是接触式和非接触式。如果要按照精确和相应的制作元件来分类的话，那就能分为热电偶式温度传感器和热电阻式温度传感器。以下是简单介绍接触式和非接触式的温度传感器。
接触式温度传感器顾名思义就是要与被测的物体实际接触，而且要保证接触过程完好准确，及时地反映出精确地温度，也就是我们平日里所说的温度计。平常的温度计有两种最常见的方式，就是用传导和对流两种方式来达到本温度计的热平衡，从而在这种条件下让温度计的显示可以直观精确地显示被测物体的温度。温度计一般测量精度较高。我们平常的使用的温度计，在一定的温度范围内，物体内部的温度有时也可以通过温度计来进行测量。但对于某些特定的情况或者物体来说，就会出现例外，比如正在运动的物体，体积特别小的物体，或者热容量很小的物体，如果用温度计进行测量的话，就会产生相当大的误差。在生活中最常见的温度计分为以下几类：压力式温度计，电阻式温度计，电压式温度计，玻璃液体式温度计，双金属温度计。在我们生活中，无论是基础的农业，工业，还是电子商业这部分，都能广泛的使用上述的温度计。这就从另一面更加肯定了本温度传感器标定的意义。随着我国和世界的低温技术不断地进步，接着出现了好几种更加高端精确地温度计，比如蒸汽压温，顺磁盐，声学，量子，低温热电偶和低温热电阻温度计。这些温度计的设计要求和制造精度就随之提高了很多，他们对于制造的要求就好比感温元件体积小，准确度高，稳定性以及复现性好。现在最高端的是利用多孔高硅氧玻璃渗碳烧结而成的渗碳玻璃热电阻，就是我们所说的低温温度计的一种感温元件，可用于测量1.6～300K范围内的温度。
非接触式的温度传感器的工作最大的特点就是不与被测对象直接接触，两个对象互不接触，这个传感器可以用来测量某些正在运动的物体，体积非常小的物体和温度转变迅速的物体对象，更加高端的是可以用于测量温度场的温度分布。我们生活中比较常见的非接触式的温度传感器是依赖于黑体辐射的基本定律，一般统称为辐射测温仪表。我们所说的辐射测温仪表，它的工作方法可以简单的进行概括，主要有亮度方法，辐射办法，和比色法。每一类辐射测温的方法都能对应的广度，辐射温度和比色温度。这些传感器都过于复杂和高要求，在此系统中我们不作过多考虑。
1．2 国内外温度传感器标定技术现状
我国改革开放在“发展高科技，实现产业化”，强力号召了在国民经济中要投资开发传感器，随之就需要成熟的温度传感器标定技术，尤其是温度传感器标定系统的技术。紧接着在我国的政策下，再加上我国的电子信息产业蓬勃发展的大背景下，我国所成立的温度传感器标定技术已经成型，并且有了一定的生产基础。然而我国还权利致力于在温度传感器的技术创新和产业化，所以这些可以增强我们国家的温度传感器标定系统的竞争力。这个壮举为我们的国家以及国名经济做出了举足轻重的作用。但是我过毕竟是发展中的国家，工业和电子产业的基础还是比较薄弱，相较于外国一些科技大国，我们还是差距很大。我们对于温度传感器标定系统的研究设计还是处于发展阶段，并不是十分的成熟。目前在全世界的市场上比较流行的几个温度传感器中，大多出自美国的几个大公司，国内公布的还是比较少的，除了一些211，985的高校，所获得的专利也是比较少的，除了厦门大学申请过，其他基本较少涉足。
国外情况来看的话，全世界大概有50多个国家正在从事温度传感器标定的研制生产工作，生产、研发单位数万余家。在全世界的市场上，温度传感器的种类众多，所以标定的方法也众多，随之而来的标定在应用与高精度、高可靠性的场合时DALLAS(达拉斯)公司生产的温度传感器当仁不让。相较于传统的热敏电阻，他能够直接读出被测温度之外，还可以可根据实际要求通过简单的编程实现9-12位的数字值读书方式。可以分别在93.75ms和750ms内完成9位和12位的数字量，温度变换功率只来源于数据总线，总线也可以而无需额外电源。DS18B20的优势更是学习单片机技术和开发温度相关的小产品的不二选择。DS18B20的主要特征有：全数字温度转换及输出；先进的单总线数据通信；内置EEPROM。非常高端。并且国外的温度传感器标定系统不仅仅是处于发展阶段，还是具有一定的优势的。只能说明起步的时间决定了技术的成熟与进步，所以我国也该加油不断创新时刻面对新的挑战和机遇。
1．3 温度传感器标定的意义
温度传感器是将温度的高低大小变化直接转变为不断成正弦交流变化的电信号的传感器。不同的温度传感器各自将自己接收到的温度信号转为电信号的方式不同。温度传感器在目前的众多传感器市场中，应该可以说是使用的最为普遍的，最广泛的被使用的传感器。它存在于我们生活的各个领域，比如交通运输，医疗，科技，一系列的
1 引言 1
1.1 温度传感器的介绍 1
1.2 国内外温度传感器标定技术现状 2
1.3 温度传感器标定的意义 3
1.4 本文主要研究内容及思路方法 3
2 Labview软件标定的总体介绍 4
2.1 Labview的特点及发展历程 4
2.2 Labview标定温度传感器的优势 5
3 标定方法及过程 6
3.1 标定的定义和方法 6
3.2 系统硬件部分处理模块 7
3.3 标准与待测温度传感器处理模块 8
3.4 数据采集过程 9
4 标定系统的软件设计 10
4.1 程序界面模块 11
4.2 数据采集处理模块 11
4.3 数据写入计算模块 13
4.4 温度控制中断模块 14
4.5 Labview子VI设计模块 15
5 标定系统的操作及误差分析 15
5.1 标定操作过程 16
5.2 标定结果误差分析 16
结论 17
致谢 18
参考文献 19
1 引言
本次温度传感器标定系统主要是要检测的是温度传感器的静态特性。标定的定义为在本次的规定条件下为了确定测量仪器或测量装置所显示的值，与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作。传感器静态特性是指检测系统的输入为不随时间变化的
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
r /> 5.2 标定结果误差分析 16
结论 17
致谢 18
参考文献 19
1 引言
本次温度传感器标定系统主要是要检测的是温度传感器的静态特性。标定的定义为在本次的规定条件下为了确定测量仪器或测量装置所显示的值，与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作。传感器静态特性是指检测系统的输入为不随时间变化的恒定信号时，系统的输出与输入之间的关系。温度传感器的静态特性性能指标主要包括线性度、灵敏度、迟滞、重复性、漂移、测量范围，量程，精度，分辨率和域值以及稳定性。如果用配置较高的PC机的处理数据强大的能力和Labview类似的虚拟仪器的所见特性可以完成该程序的设计。
1．1 温度传感器的介绍
温度传感器是指能感受通过感知周围的温度变化并且快速的转换成可用并且易接收的信号，然而最典型的输出信号就是电压变化信号的传感器。温度传感器对于普通测量温度的仪表起着举足轻重的作用，可以说没有温度传感器就没有现在多种多样的测温仪器。如果要对温度传感器进行简单的分类，我建议是按照测量的方式分，那么可以简单的分为两大类，那就是接触式和非接触式。如果要按照精确和相应的制作元件来分类的话，那就能分为热电偶式温度传感器和热电阻式温度传感器。以下是简单介绍接触式和非接触式的温度传感器。
接触式温度传感器顾名思义就是要与被测的物体实际接触，而且要保证接触过程完好准确，及时地反映出精确地温度，也就是我们平日里所说的温度计。平常的温度计有两种最常见的方式，就是用传导和对流两种方式来达到本温度计的热平衡，从而在这种条件下让温度计的显示可以直观精确地显示被测物体的温度。温度计一般测量精度较高。我们平常的使用的温度计，在一定的温度范围内，物体内部的温度有时也可以通过温度计来进行测量。但对于某些特定的情况或者物体来说，就会出现例外，比如正在运动的物体，体积特别小的物体，或者热容量很小的物体，如果用温度计进行测量的话，就会产生相当大的误差。在生活中最常见的温度计分为以下几类：压力式温度计，电阻式温度计，电压式温度计，玻璃液体式温度计，双金属温度计。在我们生活中，无论是基础的农业，工业，还是电子商业这部分，都能广泛的使用上述的温度计。这就从另一面更加肯定了本温度传感器标定的意义。随着我国和世界的低温技术不断地进步，接着出现了好几种更加高端精确地温度计，比如蒸汽压温，顺磁盐，声学，量子，低温热电偶和低温热电阻温度计。这些温度计的设计要求和制造精度就随之提高了很多，他们对于制造的要求就好比感温元件体积小，准确度高，稳定性以及复现性好。现在最高端的是利用多孔高硅氧玻璃渗碳烧结而成的渗碳玻璃热电阻，就是我们所说的低温温度计的一种感温元件，可用于测量1.6～300K范围内的温度。
非接触式的温度传感器的工作最大的特点就是不与被测对象直接接触，两个对象互不接触，这个传感器可以用来测量某些正在运动的物体，体积非常小的物体和温度转变迅速的物体对象，更加高端的是可以用于测量温度场的温度分布。我们生活中比较常见的非接触式的温度传感器是依赖于黑体辐射的基本定律，一般统称为辐射测温仪表。我们所说的辐射测温仪表，它的工作方法可以简单的进行概括，主要有亮度方法，辐射办法，和比色法。每一类辐射测温的方法都能对应的广度，辐射温度和比色温度。这些传感器都过于复杂和高要求，在此系统中我们不作过多考虑。
1．2 国内外温度传感器标定技术现状
我国改革开放在“发展高科技，实现产业化”，强力号召了在国民经济中要投资开发传感器，随之就需要成熟的温度传感器标定技术，尤其是温度传感器标定系统的技术。紧接着在我国的政策下，再加上我国的电子信息产业蓬勃发展的大背景下，我国所成立的温度传感器标定技术已经成型，并且有了一定的生产基础。然而我国还权利致力于在温度传感器的技术创新和产业化，所以这些可以增强我们国家的温度传感器标定系统的竞争力。这个壮举为我们的国家以及国名经济做出了举足轻重的作用。但是我过毕竟是发展中的国家，工业和电子产业的基础还是比较薄弱，相较于外国一些科技大国，我们还是差距很大。我们对于温度传感器标定系统的研究设计还是处于发展阶段，并不是十分的成熟。目前在全世界的市场上比较流行的几个温度传感器中，大多出自美国的几个大公司，国内公布的还是比较少的，除了一些211，985的高校，所获得的专利也是比较少的，除了厦门大学申请过，其他基本较少涉足。
国外情况来看的话，全世界大概有50多个国家正在从事温度传感器标定的研制生产工作，生产、研发单位数万余家。在全世界的市场上，温度传感器的种类众多，所以标定的方法也众多，随之而来的标定在应用与高精度、高可靠性的场合时DALLAS(达拉斯)公司生产的温度传感器当仁不让。相较于传统的热敏电阻，他能够直接读出被测温度之外，还可以可根据实际要求通过简单的编程实现9-12位的数字值读书方式。可以分别在93.75ms和750ms内完成9位和12位的数字量，温度变换功率只来源于数据总线，总线也可以而无需额外电源。DS18B20的优势更是学习单片机技术和开发温度相关的小产品的不二选择。DS18B20的主要特征有：全数字温度转换及输出；先进的单总线数据通信；内置EEPROM。非常高端。并且国外的温度传感器标定系统不仅仅是处于发展阶段，还是具有一定的优势的。只能说明起步的时间决定了技术的成熟与进步，所以我国也该加油不断创新时刻面对新的挑战和机遇。
1．3 温度传感器标定的意义
温度传感器是将温度的高低大小变化直接转变为不断成正弦交流变化的电信号的传感器。不同的温度传感器各自将自己接收到的温度信号转为电信号的方式不同。温度传感器在目前的众多传感器市场中，应该可以说是使用的最为普遍的，最广泛的被使用的传感器。它存在于我们生活的各个领域，比如交通运输，医疗，科技，一系列的
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