TiePie HS系列高速数据采集卡进行温度测量

介绍

TiePie 工程仪器公司可用于测量缓慢变化的现象，例如较长时间内的温度。此测量示例展示了如何使用多通道示波器软件来长期测量温度，以及如何将软件设置为直接显示温度而不是电压。

使用设备

本示例使用Handyscope HS5作为测量仪器。Handyscope HS5 设计用于测量电压，但要测量温度，需要使用温度传感器将温度转换为 Handyscope HS5 可以测量的电压。

此示例使用 PT100 温度传感器和相关适配器，将传感器信号转换为可测量的电压。

温度传感器请联系www.pc17.com.cn

设置软件

温度适配器形成温度传感器和测量仪器输入之间的链接。适配器的规格表明适配器的温度范围为-40°C至+250°C。输出电压范围为-40 mV 至+250 mV。这意味着温度每变化°C，输出电压就会变化1 mV，而当温度为0°C时，输出电压为0 mV。

转换测量值

当直接显示来自适配器的信号时，示波器将显示以伏特为单位的电压，而不是以°C为单位的温度。

增益/偏移 I/O 用于转换测量值。首先使用对象窗口按钮打开 对象窗口。然后通过单击“对象窗口”中的“I/O”并选择“增益/偏移”来创建 I/O 。将示波器的通道 1 拖动到增益/偏移 I/O 以将两者连接在一起。最后，双击增益/偏移 I/O 打开设置屏幕。

调整增益

如前所述，温度适配器的输出灵敏度为 1 mV/°C。要直接以 °C 为单位显示测量值，必须将其乘以 1 / 0.001 = 1000。在设置屏幕的增益下输入该值。无需计算所需值，增益/偏移 I/O 可以自行计算，例如您可以输入、 1000或1 / 0.001。1/1m1k

设置偏移量

在此示例中，温度适配器在 0 °C 时的输出电压为 0 mV，这意味着不需要偏移补偿。

然而，如果温度适配器在 0°C 时具有不同的输出电压，则必须补偿该偏移。假设 0°C 时适配器的输出电压为 500 mV。在这种情况下，应通过从所有测量值中减去 500 mV 来补偿输出电压。为此，必须-500m在设置屏幕的输入偏移处输入该值，以补偿 500 mV 的偏移。

设置测量单位

测量值现已转换为正确的范围，但示波器仍然显示伏特而不是°C。要更改此设置，必须在增益/偏移 I/O 设置屏幕的“单位”°C下输入 该值 。

设置别名

为了简化对可显示的各种信号的识别，可以为 I/O 指定名称。为此，请在增益/偏移 I/O 设置屏幕的别名下输入名称Temperature。

增益/偏移 I/O 现已完全设置，可将测量的电压值转换为温度值。将温度适配器连接到 Handyscope HS5 的通道 1。然后通过在 I/O 的对象视图中拖放通道 1，将通道 1 连接到软件中的增益/偏移 I/O。

测量较长时间

测量温度变化通常涉及相对缓慢但长期的测量。这需要以流模式进行测量。

在流模式下，开始连续测量。在此测量过程中，测量值块会定期发送到计算机。这些块是连续的，它们之间没有时间间隔。软件可以将这些块一个接一个地放置，将它们组合成一长测量值块。流模式可以连续测量一整天或更长时间。

双击对象屏幕中的 Handyscope HS5，打开仪器设置屏幕。

设置流模式

要将仪器置于流模式，必须首先使用示波器栏上的 “停止”按钮暂停仪器来停止任何正在进行的测量。然后在设置屏幕中，将测量模式切换为Stream。现在启动仪器时，它将生成连续的不间断读数流。

设置时基

在流模式下，仪器将以预设速率进行采样，并在每次测量到一定数量的样本时将这组读数发送到计算机。温度变化相对缓慢，因此我们不必测量得很快。每秒一个值就足够了。

在此示例中，数据块大小设置为 512 个样本，采样率设置为 512 Hz。这给出了每秒的读数块。块的大小由记录长度设置。可以通过在设置屏幕中的记录长度512下输入值来更改它。通过在设置屏幕中的采样频率512下输入 值 来设置采样频率。

减少数据流

现在，我们每秒获得 512 个读数，我们希望将其减少到每秒 1 个读数。重采样器I/O用于此目的。通过单击“对象”窗口中的“I/O” ，然后选择“重新采样器”来创建一个。然后通过将增益/偏移 I/O 拖到重采样器上，将其连接到重采样器 I/O。最后，双击 Resampler I/O 打开设置屏幕。

设置重采样比例

重采样器必须将数据流减少 512 倍。在重采样器 I/O 的设置屏幕中，选择模式的输出/输入比率值。然后输入输出/输入比率的值1/512。

设置重采样方法

重采样器 I/O 可以通过三种方式对输入数据进行重采样。使用Average方法，重采样器确定数据块的平均值并将其用作输出值。此方法还会自动对数据创建低通滤波器，从而减少噪声。本示例使用平均方法，通过选择设置屏幕中“方法”下的“平均”按钮来选择该方法。重采样器现在每秒产生一个值。

收集数据

要收集所有（减少的）数据，需要一个数据收集器，它是通过单击I/O ，然后选择数据收集器创建的。数据收集器接收流数据块并将它们“粘”在一起，创建一个大的连续数据块。双击数据收集器 I/O 打开设置屏幕。

通过将重采样器 I/O 拖到数据收集器上，将其连接到数据收集器 I/O。数据收集器可以包含的数据量是可调的，在本例中我们使用 1800 个样本，相当于 30 分钟。在设置屏幕中输入数据大小的值1800。

创建一个新图表并将数据收集器拖入其中。更多内容请看 www.pc17.com.cn