[发明专利]基于虚拟仪器技术的温差测定系统

说明书

技术领域

   本发明涉及一种温差测定系统，具体涉及一种基于虚拟仪器技术的温差测定系统。

背景技术

虚拟仪器是在以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户自己定义，具有虚拟面板，测试功能主要由软件来实现的一种自动化测试仪器系统。化学作为一门以实验为基础的学科，实验仪器设备成本投入相当高。仔细分析许多不同类别的化学实验，就会发现其共性均是通过传感器或专用仪器将非电信号转变为电信号。若采用虚拟仪器技术，将这一电信号进行诸如放大、电阻—电压变换、阻抗变换等调理，再经过A/ D 变换和数据采集进入计算机后，充分发挥软件作用，将复杂的信号处理和数据运算融于软件中，由软件来实现，将大大节约仪器设备成本投入，提高实验室自动化程度和测量精度，缩短实验时间。学校在教学实践中开设燃烧热实验，若采用传统仪器开设5 组实验，除了氧弹式量热计等必须装置，将购买5 套温差测定仪，成本较高，还存在速度慢、效率低、主观误差大、不易动态跟踪温度变化等问题。

现采用虚拟仪器技术，研制虚拟温差测定仪，成功开设了该实验，与传统方式相比，成本降低了70%，不仅如此，还能用于饱和蒸汽压、冰点下降法测分子量等与温度和温差测量有关的实验。

发明内容

本发明提供一种基于虚拟仪器技术的温差测定系统，其成本低，用途广，实现了某些危险领域的温度测定，准确高效、安全可靠。

本发明的技术解决方案是：

一种基于虚拟仪器技术的温差测定系统，其特殊之处在于包括依次连接的被测信号，Pt100传感器，信号调理，数据采集卡及计算机。

上述Pt100传感器为Pt100 热电阻温度传感器。

上述数据采集卡采用16 位基于ISA 总线的PS2104。

本发明的优点在于：成本低，用途广，实现了某些危险领域的温度测定，准确高效、安全可靠。

附图说明

图1为本发明连接原理框图。

图2为本发明信号调理的电路图。

具体实施方式

参见图1，一种基于虚拟仪器技术的温差测定系统，包括依次连接的被测信号，Pt100传感器，信号调理，数据采集卡及计算机。

Pt100传感器为Pt100 热电阻温度传感器。

数据采集卡采用16 位基于ISA 总线的PS2104。

信号调理的电路，参见图2。

燃烧热测定的关键是温差，综合考虑了该物理化学实验测量的精度要求、调理电路的设计和各种温度传感器的性能价格比，选用了Pt100 热电阻温度传感器。Pt100 将温度变化⊿T 转变为电阻变化⊿R，采用高灵敏的电桥将⊿R 转变为电压变化⊿U。但是，温度每变化1 ℃，电阻变化还不到0.4欧姆，然而设计目标是温度测量精度要达到0.002 ℃，数据采集系统的典型精度值为1 mV，所以要将0.4欧姆的电阻变化转变为500 mV 的电压变化，参见图2，由信号调理的电路来实现。通过PI100 温度传感器和调理电路，被测物理量（温度）就被转变为适合A/ D 变换的电压信号，而且二者之间有准确的对应关系。数据采集卡采用16 位基于ISA 总线的PS2104，量程为0 ～+ 10 V（ - 5 ～ 5 V）、单端32 / 差动16 通道、程序查询工作方式、系统误差0.1%、A/ D 转换时间小于25 um、两个模拟输出通道，是通过在VC+ + 中编制动态链接库（DLL），将直接读写端口寄存器的复杂操作封装起来，再在开发界面的VB 中声明调用来实现端口访问。软件是虚拟仪器的重要组成部分，其中的软面板也是人们对虚拟仪器最直观的感觉。VB 是微软公司推出的开发Windows 应用程序的主力平台之一。对软面板设计及复杂数据分析处理编程均采用VB 语言。