1熱電偶是廣泛應用於工業和科研中的一種測溫傳感器。由於受到測量環境
、介質氣氛、shiyongwenduyijijueyuancailiaohebaohutaoguancailiaodianwudengqingkuangdeyingxiang，shiyongyiduanshijianhou，qirediantexinghuifashengbianhua。dangrediantexingbianhuachaoguoguidingdefanweishi
，redianouzhishidewendubianhuishizhen

，cewenwuchayuelaiyueda。yinci
，redianoubujinzaishiyongqianyaojinxingxiaozhun，erqiezaishiyongyiduanshijianhouhaiyaojinxingjianding
，yiquedingqiwuchadaxiao。suoweijianding，jiushiweilepingdingredianouxingnengshifouhegesuojinxingdequanbugongzuo。raner，gegaoxiaoshiyanshimuqianrengjibencaiyongchuantongderedianoumonixiaoyanzhuangzhi
，liyongerdengbiaozhunbolao－鉑（S分度）熱電偶和校驗熱電偶直接比較的方法進行工業用的熱電偶的校驗。數據的測量是采用讀指針表盤和手工記錄的方式進行。其操作繁雜、測量反應慢
、測試周期長、數據儲存困難、無法直接得到檢定結論，且實驗效果不理想。由於這種傳統的熱電偶模擬校驗裝置已很難適應現代化生產的需要，因此根據熱電偶(電爐網最新網站介紹)的檢定方法
，以及結合虛擬儀器技術的LABVIEW開發平台，開發了熱電偶的自動檢定係統。

2傳統熱電偶模擬校驗裝置的檢定原理

傳統熱電偶檢定原理及過程可通過舉例表述如下：假設設定測量溫度是600℃，當爐溫穩定後
，獲得的標準熱電偶的熱電勢平均值VS＝5.252mv.在S分度表上
，工作端為600℃，自由端為0℃時，熱電勢為V S標＝5.222mv.該標準熱電偶S分度號證書中得工作端為600℃
，自由端為0℃時的熱電勢為V S證＝5.242mv.求偏差值△＝5.222－5.242＝－0.02mv.標準熱電偶測得的實際電勢值：VS標實＝5.252＋（－0.02）＝5.232mv.反查S表得TS標實＝599.5℃，獲得被檢S（K）型熱電偶V S被檢＝5.230mv.反查S表得T S被檢＝599.2℃。直接得出被檢熱電偶的誤差為0.3℃。看其誤差屬於哪個溫度段哪個等級
，從而得出結論。

3熱電偶自檢定係統的設計

根據熱電偶校驗的原理圖，我們可以利用LAB－VIEW把模擬裝置的不同部分相應模塊化和集成，PIDtiaojieqikeyiwanchengduiwendudezidongkongzhi。yongjisuanjipingmulaidaiticaozuoping，zaijisuanjipingmushang，womenkeyiguanchadaoshishiluwenheluwendelishikongzhiquxian

，jizhiguanyouzhunque。biqiyuanlaiderengongdushudaweijianbianzhijie，erqiekeyibimianlerenweidushuwuchadechansheng。tongshi
，xuniyiqihaikeyishixianshujudezidongchuli
，congmianbanshangzhijiekandaoxiaoyanjielun。xiaoyanjiluhaikeyijinxingcunchuhedayin，yibeiyihoutiaoyong。

在具體軟件和硬件的實現上，我們用標準熱電偶來身兼兩職：即(ji)做(zuo)標(biao)準(zhun)電(dian)偶(ou)又(you)做(zuo)控(kong)溫(wen)電(dian)偶(ou)，這(zhe)樣(yang)就(jiu)會(hui)減(jian)少(shao)在(zai)軟(ruan)件(jian)上(shang)實(shi)現(xian)控(kong)溫(wen)和(he)采(cai)集(ji)判(pan)斷(duan)的(de)難(nan)度(du)，同(tong)時(shi)也(ye)避(bi)免(mian)了(le)加(jia)熱(re)穩(wen)定(ding)溫(wen)度(du)與(yu)設(she)定(ding)溫(wen)度(du)相(xiang)差(cha)比(bi)較(jiao)大(da)，而(er)不(bu)能(neng)執(zhi)行(xing)采(cai)集(ji)程(cheng)序(xu)的(de)現(xian)象(xiang)發(fa)生(sheng)。即(ji)插(cha)即(ji)用(yong)式(shi)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)設(she)備(bei)使(shi)我(wo)們(men)更(geng)好(hao)的(de)完(wan)成(cheng)了(le)軟(ruan)件(jian)和(he)硬(ying)件(jian)的(de)結(jie)合(he)。

3.1管狀檢定爐自整定Fuzzy－PID雙模複合控製

本文提出了複合自整定FUZZY－PID雙模控製算法，其基本思想是采用PID控製器與模糊控製器並聯方式，大偏差時采用模糊控製，小偏差則用自整定PID控製，既提高了控製精度，又消除了極限環振蕩，從而使二者的優點得以充分發揮
，實現了最佳控製。自整定Fuzzy－PID雙模混合控製器的原理圖如所示。

係統引入Bang－Bang開關，程序判斷偏差E的大小來進行控製模式的切換，當偏差E大於某一閥值X時
，係統切換到常規模糊控製器，在常規模糊控製器的作用下
，係統可以加快響應速度；當偏差E小於閥值X時，係統切換至常規PID控製器，在常規PID的控製下，係統的穩態精度可以得到大大的提高，控製過程中可以根據需要啟動PID參數繼電自整定程序
，使得PID參數的整定由控製係統自動完成而不需要人工整定，從而使得這種雙模控製器具有響應快、穩態精度高、使用方便的特點。並且
，其中的FUZZY和PID控製器可以分開設計，若已有常規模糊控製器，可以不用修改原程序
，隻需嵌入PID算法和PID參數自整定模塊，加一條閥值判斷語句即可。

當E＞X時，K1＝0，K2＝1當E≤X時，K1＝1
，K2＝0

其中X根(gen)據(ju)對(dui)象(xiang)特(te)性(xing)及(ji)控(kong)製(zhi)要(yao)求(qiu)而(er)定(ding)，也(ye)可(ke)在(zai)現(xian)場(chang)調(tiao)試(shi)確(que)定(ding)。通(tong)過(guo)這(zhe)種(zhong)變(bian)結(jie)構(gou)控(kong)製(zhi)
，可(ke)使(shi)係(xi)統(tong)誤(wu)差(cha)較(jiao)大(da)時(shi)
，提(ti)高(gao)係(xi)統(tong)的(de)響(xiang)應(ying)速(su)度(du)

，加(jia)快(kuai)響(xiang)應(ying)過(guo)程(cheng)：而誤差較小時則可提高係統的阻尼，使過程具有超調小的特性。值得一提的是自整定Fuzzy－PID雙(shuang)模(mo)控(kong)製(zhi)器(qi)的(de)設(she)計(ji)對(dui)被(bei)控(kong)對(dui)象(xiang)的(de)數(shu)學(xue)模(mo)型(xing)精(jing)度(du)要(yao)求(qiu)不(bu)高(gao)，對(dui)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)等(deng)外(wai)界(jie)條(tiao)件(jian)變(bian)化(hua)而(er)引(yin)起(qi)的(de)係(xi)統(tong)參(can)數(shu)變(bian)化(hua)也(ye)不(bu)敏(min)感(gan)，表(biao)明(ming)係(xi)統(tong)具(ju)有(you)一(yi)定(ding)的(de)魯(lu)棒(bang)性(xing)。另(ling)外(wai)，與(yu)傳(chuan)統(tong)的(de)PID控製器相比，自整定Fuzzy－PID雙模控製器由於模糊算法參與以及參數自調整等

，降低了對PID參數的整定要求。

3.2信號調理與采集

基於虛擬儀器的測試係統的硬件結構為：傳感器→信號調理器→數據采集設備→計算機。傳感器將被測量的溫度，壓力，位移等各種物理量轉化為電量；信號調理器對電信號進行放大，濾波
，隔離等預處理；數據采集設備主要功能是將模擬信號轉化成數字信號，此外一般還有放大，采樣保持，多路複位等功能。

信xin號hao調tiao理li係xi統tong可ke以yi從cong被bei測ce試shi信xin號hao中zhong濾lv波bo掉diao不bu需xu要yao的de成cheng分fen和he噪zao聲sheng。對dui於yu熱re電dian偶ou測ce溫wen這zhe樣yang緩huan慢man變bian化hua的de微wei弱ruo信xin號hao常chang常chang需xu要yao使shi用yong低di通tong濾lv波bo器qi
，減jian少shao信xin號hao的de高gao頻pin成cheng分fen
，提ti高gao數shu模mo轉zhuan化hua的de精jing度du。使shi用yong低di通tong濾lv波bo器qi可ke以yi濾lv掉diao截jie止zhi頻pin率lv以yi上shang的de所suo有you信xin號hao頻pin率lv成cheng分fen。許xu多duo信xin號hao調tiao理li裝zhuang置zhi都dou有you4HZ的低通濾波器
，它很適於從低頻采樣的信號中濾除50HZ交(jiao)流(liu)噪(zao)聲(sheng)。當(dang)被(bei)檢(jian)測(ce)的(de)信(xin)號(hao)含(han)有(you)高(gao)電(dian)壓(ya)峰(feng)值(zhi)時(shi)，它(ta)可(ke)能(neng)損(sun)壞(huai)計(ji)算(suan)機(ji)或(huo)傷(shang)害(hai)操(cao)作(zuo)者(zhe)。在(zai)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia)出(chu)於(yu)安(an)全(quan)考(kao)慮(lv)就(jiu)需(xu)要(yao)將(jiang)計(ji)算(suan)機(ji)與(yu)傳(chuan)感(gan)器(qi)隔(ge)離(li)。進(jin)行(xing)隔(ge)離(li)的(de)另(ling)一(yi)個(ge)原(yuan)因(yin)是(shi)確(que)保(bao)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)設(she)備(bei)的(de)測(ce)量(liang)不(bu)受(shou)地(di)勢(shi)差(cha)的(de)影(ying)響(xiang)。

3.3數據在線自動分析和處理

熱電偶電勢與溫度之間是一高階函數關係，且不同溫度段的溫度電動勢轉換關係不一樣，所以要分段判斷
，常用的S型熱電偶的熱電勢與溫度的轉換關係如下所示。

在－50￣630.74℃時，S型熱電偶的熱電勢與溫度為6次冪多項式關係：

（1）t為溫度a 0＝0 a 1＝5.3995782346 a 2＝1.251977E－2 a 3＝－2.2448217997E－5 a 4＝2.8452164949E－8 a 5＝－2.2440584544E－11 a 6＝8.5054166936E－15在630.74￣1064.43℃時，S型熱電偶的熱電勢與溫數據在線自動分析和處理中含有幾個重要的模塊

結束語

虛擬儀器是計算機技術和現代測控技術融合的產物它遵循-軟件即儀器。的概念將計算機資源儀器測控硬件和用於數據分析

guochengtongxinjituxingyonghujiemianderuanjianjinxingyouxiaojiehecongerdadajianshaoleyiqideyingjianziyuanbingkeyianzhaoyonghudexuyaodingyiyiqigongnengjiegoushejiyonghuzijideyiqisuoyizairedianoudejiandinghefendugongzuozhongyingyongxuniyiqijishukeyitigaogongzuoxiaolv。http://98fo.cn