我們開(kāi)發(fā)氮氧化物化學(xué)發(fā)光法分析儀時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)有三處需要溫度測(cè)控：反應(yīng)室，鉬轉(zhuǎn)換室，光子計(jì)數(shù)器 PMT。反應(yīng)室中的溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)（一氧化氮與臭氧反應(yīng)）有一定的影響，我們要找到最佳溫度，使反應(yīng)效率最大。鉬轉(zhuǎn)換室的溫度影響二氧化氮轉(zhuǎn)換為一氧化氮的效率，因此也需要效率最大時(shí)的溫度。溫度測(cè)量與控制的要求是：反應(yīng)室的測(cè)控溫度范圍為：30— 70OC，波動(dòng)：±0.5 OC；鉬轉(zhuǎn)換室的測(cè)控范圍為：250—370 OC，波動(dòng)：±3 OC。光子計(jì)數(shù)器 PMT 受溫度的影響很大，溫度越高光子計(jì)數(shù)器 PMT 的暗計(jì)數(shù)越高。在對(duì)光子計(jì)數(shù)器 PMT 制冷的同時(shí)，對(duì)它的溫度也進(jìn)行監(jiān)視，以確定其是在低溫（約 5OC）環(huán)境下工作。系統(tǒng)要求測(cè)溫精度為 0.05OC。為保證系統(tǒng)要求，縮短系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí)間，我們采用了美國(guó)國(guó)家儀器公司（National Instruments）的圖形化編程軟件系統(tǒng) LabVIEW 和數(shù)據(jù)采集卡 Lab-PC-1200，構(gòu)建了分析儀的整個(gè)溫度測(cè)控系統(tǒng)。在構(gòu)建系統(tǒng)過(guò)程中，解決了數(shù)據(jù)采集卡的多路測(cè)量與輸出控制的問(wèn)題，在一定的硬件條件下，優(yōu)化程序進(jìn)一步提高系統(tǒng)測(cè)控性能。對(duì)于基于虛擬儀器構(gòu)建多路測(cè)控系統(tǒng)進(jìn)行了初步的探討。

　　溫度測(cè)控系統(tǒng)組成

　　該系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)，強(qiáng)大的圖形化編程軟件和模塊化硬件結(jié)合在一起，建立起具有靈活性的基于計(jì)算機(jī)的測(cè)量與控制應(yīng)用方案，最終構(gòu)建起滿足自己需求的系統(tǒng)。系統(tǒng)由以下幾個(gè)部分組成：計(jì)算機(jī)，LabVIEW，數(shù)據(jù)采集卡，溫度傳感電路，加熱控制電路。溫度信號(hào)由傳感器轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，再經(jīng)數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)入計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的 LabVIEW 程序?qū)斎氲臄?shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，將結(jié)果由計(jì)算機(jī)顯示出來(lái)，同時(shí)通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡輸出控制信號(hào)給外部加熱控制電路，達(dá)到測(cè)量與控制溫度的作用。

　　其中數(shù)據(jù)采集卡 Lap-PC-1200 是一種低廉的， 在計(jì)算機(jī)上使用的板卡。它可以采集模擬信號(hào)，數(shù)字信號(hào)，擁有定時(shí)器的功能，同時(shí)還具有模擬輸出的功能。該數(shù)據(jù)采集卡具有高性能的數(shù)據(jù)采集與控制能力，可用于實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，生產(chǎn)測(cè)試，以及工業(yè)監(jiān)視和控制。我們主要使用的是該卡的模擬輸入與模擬輸出的功能。Lab-PC-1200 數(shù)據(jù)采集卡具有八個(gè)模擬輸入通道，兩個(gè)模擬輸出通道。八個(gè)模擬輸入通道 ACH0-ACH7，其內(nèi)部模數(shù)轉(zhuǎn)換器是 12bit 逐步逼近式，你可以將其設(shè)定為八個(gè)單端信號(hào)輸入方式或四個(gè)差動(dòng)信號(hào)輸入方式。該卡具有三種不同的模擬輸入模式：RSE，NRSE，DIFF 輸入模式。我們?cè)O(shè)置的是 RSE 輸入模式，RSE 輸入模式是指所有輸入信號(hào)都是參考公共地 AGND（公共地在這里是指模擬輸入地）。Lab-PC-1200 的模擬輸入還可以選擇單極性或雙極性。選擇單極性，輸入電壓范圍為 0 to 10 V，0V 對(duì)應(yīng) 0 hex，而 10 V 對(duì)應(yīng) FFF hex（4095 decimal）。選擇雙極性，輸入電壓范圍為 -5 to +5 V。我們?cè)O(shè)置模擬輸入為單極性。兩個(gè)模擬輸出通道 DAC0OUT 與 DAC1OUT，你可以設(shè)置模擬輸出通道為單極性或雙極性輸出。單極性輸出范圍為 0 to 10 V，數(shù)值范圍為 0 to 4095 （0 to FFF hex）。雙極性輸出范圍為 -5 to +5 V，數(shù)值范圍為 -2048 to 2047 （F800 hex to 7FF hex）。我們?cè)O(shè)置的是模擬輸出為單極性。刷新模擬輸出的電壓，這共有兩種方式：一種叫立即刷新模式（immediate update mode），當(dāng)你一有數(shù)據(jù)寫(xiě)入數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）時(shí)，其輸出電壓就刷新。另一種叫延遲刷新模式（delayed update mode），只有探測(cè)到計(jì)數(shù)器 A2 或 EXTUPDATE 是低電平時(shí)，其輸出才會(huì)開(kāi)始刷新。我們?cè)O(shè)置的是立即刷新模式。 DAC0OUT 對(duì)應(yīng)模擬輸出通道 0，DAC1OUT 對(duì)應(yīng)模擬輸出通道 1。AGND 是這兩個(gè)模擬輸出端的參考地。
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