基于LabVIEW 的人体温度检测系统设计文献综述

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1、文献综述基于LabVIEW的人体温度检测系统设计1.前言一、有关概念1．虚拟仪器虚拟仪器的概念最早由美国NI公司于1985年提出，其英文原称为VirtualInstrument，简称vi。所谓虚拟仪器，就是在以计算机为核心的硬件平台上，其功能由用户设计和定义，具有虚拟面板，其测试功能由测试软件实现的一种计算机测试系统.虚拟仪器的实质是利用计算机显示器的显示功能来模拟传统仪器的控制面板，以多种形式表达输出检测结果:利用计算机强大的软件功能来实现信号数据的运算、分析和处理:利用工/0接口设备完成信号的采集、测量与调理，从而建立集各种测试功能为一体的计算机仪器系统。使用者通过鼠标和键盘

2、操作虚拟面板，就如同使用一台专用测量仪器一样。1.1LABVIEW应用LABVIEW自1986年正式推出，至今已发展到以最新版本LABVIEW8.2Express为核心，包括控制与仿真、高级数字信号处理、统计过程控制、模糊控制和PID控制等众多软件包，可运行于现今所有Windows系统、Linux,Macintosh,Sun和HP-UX等多种平台的工业标准软件开发环境。其已被广泛应用于包括航空航天、工业自动化、通信、汽车、半导体和生物医学等世界范围内的众多领域。1.2LABVIEW应用于测试与测量LabVIEW已成为测试与测量领域的工业标准，通过GPIB,VXI,PLC、串行设备

3、和插卡式数据采集板卡可以构成实际的数据采集系统。它提供了工业界最大的仪器驱动程序库，同时还支持通过Internet,ActiveX,DDE、和SQL等交互式通信方式实现数据共享[15]，它提供的众多开发工具使复杂的测试测量任务变得简单易行。1.3LABVIEW应用于实验室研究与自动化LABVIEW为科学家和工程师提供了功能强大的高技数学分析库，包括统计、估计、回归分析、线性代数、信号生成算法、时域和频域分析等众多科学领域。在联合时域分析、小波和数字滤波器等高级或特殊分析场合，LabVIEW提供有专门的附加软件包。2.主题近年来，从非典、禽流感到甲型H1N1流感相继在全球流行，造成

4、很大程度的社会动乱、经济衰退甚至引起恐慌。他们的的传播广泛而迅速，有一定的潜伏期，检测困难，危害程度大。因其发病特征是发烧，即提问超过38度。目前体温大多被看成静态稳定的生理参数,实际上,人体体温并非恒定变的,比如正常的人体体温是昼夜周期性波动与人体昼夜活动的节律性、血液循环、代谢以及呼吸机能的相应周期变化有很大的关系.若开发一种体温检测系统，基于人体温度曲线的分析，测量出人体温度曲线的特性，增加判断是否发烧的准确度，将对大规模流行传染病的预防及隔离产生有益影响。本文主要利用LabVIEW软件,设计针对人体的温度检测系统,进行软硬件的建构及分析。判断个人是否过热，并获得人体温度曲

5、线或参数,并储存人体温度参数。首先建立人体温度检测系统的人机交互界面来获取人体温度曲线,然后以人体在环境中高温、低温、以及正常状态下获得的温度曲线进行分析，求得理论温度曲线和实测温度曲线，以期获得正确的人体温度曲线。测试任务人体温度在测量时，常会受到环境和人为因素的影响，所以测量人体温度，需要考虑这些情况，如天气太冷、太热，手那东西，都会导致被测量的人体温度上升、下降，影响人体温度的准确度。因此，需要分析人体在不同状况下体温的曲线变化规律，正确的人体温度曲线，将有助于系统的判断。系统性能指标:*温度测量范围:30℃-40℃*温度检测分辨率:0.1℃*超出一定温度声光报警2.1硬件

6、架构本测试系统的硬件构造采用最基本的虚拟仪器构成方式，即PC-DAQ构成方式。在PC的控制下对DAQ发出控制命令来完成数据的采集，然后利用PC强大的数据处理和显示功能来得到我们所需要的有效信息。2.2测温模块*测量方法目前大多数电子测温方案通常需要放大器和AD转换等措施，成本和和功耗都很高。本系统采用NTC热敏电阻进行接触式测量，利用一般的I/O接口与内比较器、定时器。工作原理如下图所示：其中P0、P1为I/O接口，Rf为精密电阻，Rt为精度1%的NTC热敏电阻,C电容。测温开始时,首先将P1置成高阻态,P0置高,通过Rt给电容C充电至高电平VH。定时器TA开始工作。P1置低电容

7、通过Rt放电,则CA0端电平开始下降,比较器将CA0与参考电压Vref=0.25Vcc进行比较,当CA0端电压达到Vref时,产生中断TA停止计时,记下放电时间t1。同样的步骤可测C通过Rf放电的时间为t2。根据电容C放电的时间t公式有:可得到：根据NTC热敏电阻常数B值计算公式:可得到测量温度：*测量精度此测温模块的测量精度主要由三个方面决定：定时器精度、Rf、Rt的电阻精度。此处重点讨论定时器精度对测温精度的影响：由电容放电公式(3.1)知临床用温度测量计的要求精度是0.1℃