基于multisim与labview的通风机温度监测系统设计

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1、基于Multisim与LabVIEW的通风机温度监测系统设计:本文介绍一种基于Multisim与LabVIEW的风机温度监测系统。温度传感器采用铀电阻PtlOO,并在Multisim中进行数学建模，设计信号调理电路。下位机以AT89C52为核心，控制信号的采集及与上位机通信。上位机采用LabVIEW软件，实现温度曲线的显示，报瞥和数据存储等功能。该系统测景精度高，还可用于其他工业测温领域。己的信息，关键词:风机;Multisim；LabVIEW；AT89C52TP2Adoi:10.3969/j.issn.1003-6970.2011.03.032Temperature

2、MonitoringSystemforVentilatorbasedonMultisimandLabVIEWWANGKail,GULin-zhu2，CHENLi3(CUMT,informationandelectricalengineeringinstitute,XuZhou221116，China)[Abstract]ThispaperintroducesatemperaturemonitoringsystemforventilatorbasedonMultisimandLabVIEW.ThetemperaturesensorusesthePtlOO.InMulti

3、sim,weestablishthemathematicalmoduleofPtlOOanddesignsignalregulatecircuit.ThesystemusesAT89C52ashardwaredesigncore,whichcontrolsignalcollectionandPCcommunication.PCusingLabVIEW,realizestemperaturecurvedisplay,alarm,datastorageandotherfunctions.Thesystemhashighprecisionandcanalsobeapplie

4、dtootherindustrialtemperaturefield.【Keywords】Ventilator;Multisim;LabVIEW;AT89C520引言矿井通风是煤矿的一项重要任务，一方面向井下输送新鲜空气，供人呼吸；另一方面稀释有毒气体和矿尘并排出矿井。目前，我国绝大多数煤矿都采用通风机进行通风。由于通风机的长期工作，通风系统温度逐渐升高，超出极限温度，将烧毁风机和电机甚至引起安全事故，直接关系到通风系统运行的安全性和经济性。热电阻测温是工业温度测量中常用的一种方法，其主要特点是测量精度高，性能稳定。本文采用PtlOO作为6路温度传感器，测量范0〜15

5、0°C，分别采集一号风机的前轴后轴和电机的铁芯温度，二号风机的前轴后轴和电机的铁芯温度。利用Multisim对PtlOO进行数学建模，设计信号调理电路并进行仿真分析，当测量点的温度超过设定值，进行声光报警，上位机采用LabVIEW作为可视化界面，显示温度变化曲线，及各个采集点的温度状态，对通风系统中的风机和电机进行温度实时监测。1系统设计本温度监测系统下位机以AT89C52力核心，主要组成部分包括信号调理电路、A/D转换、显示电路及声光报警。AT89C52通过串口与PC机通信，在LabVIEW平台下，对数据进行显示和存储。1.lPtlOO模型热电阻PtlOO的测温范围

6、-200〜850QC，电阻与温度的关系为在-200〜0°CRt=R0[l+At+Bt2+C(t-100)t3](1)在0〜85CTCRt二R0[l+At+Bt2](2)其中R0=100(当t=0°C时)A=3.940X10-3/°CB=-5.84X10-7/°C2C=-4.22X10-12/°C4由于本系统设计的测温范围为0~150°C，所以Rt=100+0.3940t-5.84X10-5t2(3)在Multisim中，根据温度和电阻的关系式，建立如图1所示PtlOO的数学模型。VI代表式(3)中的温度t，PolynomialSource函数模块用来实现式(3)，其输

7、出为电压。由热电阻的原理知，电阻值随温度变化而变化，因此再加一个比例系数为1的VoltageControlledResistor模块，使其输出为电阻值。图lPtWO数学模型Fige1PtlOOmathematicalmode11.2信号处理电路PtlOO作为温度传感器最典型的电路是采用不平衡电桥法，但由于是单臂电桥，存在一定的非线性，为了避免电桥引入非线性，所以采用放大电路测温［1］。且由PtlOO的温度特性可知，电阻与温度函数含有二次项Bt2,因此随温度升高，PtlOO非线性越严重。在测景电路中U5组成的反相比例放大器为电路引入负反馈，Rw2来调节