摘要：基于虚拟仪器技术，利用热电偶设计了一套温度测量系统，包括硬件和软件设计，硬件包括对热电偶输出信号的放大和滤波，以及对冷端温度的补偿电路，冷端温度通过Pt100热电阻进行测量；软件采用Labview进行编写，界面简洁，可通过图形化的界面对温度进行实时监测。
关键词：虚拟仪器；热电偶；温度测量；Labview

    引言
    热电偶是温度测量仪表中常用的测温元件，测温时，热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响，因此测量精度高。常用的热电偶从-50℃～+1 600℃均可连续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬)，最高可达+2 800℃(如钨-铼)。另外，热电偶通常由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。所有这些优点使得热电偶成为工业上最常用的温度检测元件之一。
    虚拟仪器是计算机技术和仪器测量技术相结合的产物，它充分利用计算机强大的运算处理功能，突破了传统仪器在数据处理、显示、传输、存储等方面的限制。本文利用虚拟仪器平台，通过编写Labview软件对温度进行测量，可以减少硬件的重复开发，有利于系统的维护，也便于系统软件升级。

    1 热电偶测温原理
    热电偶测温基本原理是将两种不同材料的导体或半导体焊接起来，构成一个闭合回路。如图1所示。由于两种不同金属所携带的电子数不同，当两个导体的两个连接点之间存在温差时，就会发生高电位向低电位放电现象，因而在回路中形成电流，温度差越大，电流越大，这种现象称为热电效应，也叫塞贝克效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。如果两个接点的温度相同，则不会产生电流。

    图1中，由两根不同导线A和B组成电路，连接成的接点温度分别为t和t0，则电路中产生的热电势等于接点的电动势之差，如下式：
   
    热电偶用于探测温度的一端称为“热端”，处于标准温度的一端称为“冷端”，国际公认的标准冷端温度为0℃，但是在工业现场，要将冷端温度处理成0℃不太现实，因此必须对冷端进行补偿。对于冷端温度为t1的情况，可按下式进行处理：
   
    式(2)中，E(t，0)表示热电偶热端温度为t，冷端温度为0时的热电势；E(t，t1)表示热端温度为t，冷端温度为t1时的热电势，E(t1，0)表示热端温度为t1，冷端温度为0时的热电势，根据实际测试得到的冷端温度，查分度表可求得E(t1，0)，E(t，t1)可直接测得，这样就可以求出E(t，0)，再查分度表即可得到热端的温度。

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