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1、安徽农业科学,JournalofAnhuiAgri.Sci.2008,36(24):10615-10617责任编辑张彩丽责任校对张士敏基于虚拟仪器的温室系统环境温湿度检测王世明,付乐(上海海洋大学工程学院,上海200090)摘要将虚拟仪器技术应用于温湿度测量中,以LabVIEW为软件开发平台,以计算机为核心,配上传感器、数据采集卡和相应软件,对人工环境室的温湿度进行实时精确测量,并将结果以图形和数字实时显示。关键词温湿度测量;虚拟仪器;传感器;LabVIEW中图分类号S626.5文献标识码A文章编号0517-6611(2008)24-10615-03Enviro
2、nmentalTemperatureandHumidityMeasurementoftheGreenhouseSystemBasedonVirtualInstrumentWANGShi-mingetal(CollegeofEngineering,ShanghaiOceanUniversity,Shanghai200090)AbstractVirtualinstrumenttechnologywasappliedtothemeasurementoftemperatureandhumidity.WithLabVIEWassoftwareplatform,thesen
3、-sor,DAQcardandcorrespondingsoftwarewereusedtomeasurethetemperatureandhumidityoftheartificialenvironmentroombasedonthecomputer.Andtheresultswereshowedbythemodesofbothfigureanddata.KeywordsTemperatureandhumiditymeasurement;Virtualinstrument;Sensor;LabVIEW对温室环境进行控制,就是要实现能量消耗最少、作物电源,输出2
4、～10mA直流电流,传感器由测量探头和电流变[1]产量最高、质量最好等多目标优化控制。利用信息传感技术送器组成。和数据采集技术获得温室内生态信息,进行数据处理,从而1.1.1传感器探头。传感器探头温度部分是由Pt1000薄膜指导施肥灌溉控制管理和温室管理的自动化、智能化、精准铂热电阻作为感温元件的热电阻,湿度部分是由聚酰亚胺作化,是实现这一目标的重要环节。而虚拟仪器技术以其特有感湿介质的电容型湿度传感器。传感器将温度的变化转化的4大优势(性能高,扩展性强,开发时间少,出色的集成功为电阻的变化,将湿度的变化转化为电容的变化,最后分别能)已经被广泛地应用到数据信息采
5、集领域中。由NI公司转化为电流的变化,但电流值很小。而在温室大棚中,周围推出的LabVIEW是虚拟仪器领域中领先的测试测量和控制环境因素变化复杂,探头测量后得到的小电流很容易受到干系统开发工具,是目前最流行、应用最广、发展最快和功能最扰而失真。为此,在探头中加一模数转化器,把所得的小电强的图形化软件。流直接转换成数字信号,然后用外皮是聚四氟材质的高温导1虚拟测量的硬件组成线把这数字信号输送给电流变送器进行处理。这大大提高基于虚拟仪器的温湿度测量系统就是把温湿度等非电了信号抗干扰及长距离传送的能力。量转换成模拟电量,再转换成数字量,由计算机读取处理,最1.1.2电
6、流变送器。电流变送器通过它的电路板对信号进后在虚拟面板上显示结果和存储。它由硬件和软件2部分行调理,主要作用是使变送器输出信号与数据采集卡相适组成,硬件是该测量系统的基础,软件则是核心。测量系统配。数据采集卡的输入电压是1～5V,而传感器探头的输出的原理框图如图1所示。信号通常很小,这时必须采取放大措施以减小量化误差,同时对混入信号中的虚假成分进行滤波以及压缩频带、阻抗变[2-3]换、屏蔽接地、信号线性化等处理。探头测量得到的数字信号,传送给电流变送器后,通过变送器中的数模转换器转化为微弱电信号。这种微弱电信号通过变送器的信号调理电路进行放大、滤波、补偿及线性化
7、等处理,输出4～20mA电流信号。这种电流输出使得其成为一种电流型传感器,相当于一个恒流源,因此不易受接触电阻、引线电阻和噪声的干扰,提高了信号长距离传送能图1温湿度测量的原理框架力及传送过程中抗干扰能力。然后将这电流输出信号通过Fig.1Principleframeworkformeasuringthetemperatureand屏蔽线传送给数据采集卡,并在屏蔽线的未端串联250Ω的humidity无感精密电阻作为取样电阻,使输出信号转换成1～5V的硬件部分提供虚拟式温湿度测量系统软件的运行平电压标准信号,送人数据采集卡进行数字化处理。传感器接台,完成测量平台
8、的构建和测量信息的获取与
