| 8.3.4各工程量转换
在工程应用中，
LabVIEW
经常用于测量物理量，这时存在一些量的转换问题。如对温度传感器——热电偶测量来的信号分析，就要转换为温度波形。
LabVIEW
中有一些专门用来工程测量过程转换的函数。它们位于“函数”
|
“数学”
|
“数值”
|
“缩放”下拉列表中，如图
8.12
所示。
下面主要对这些函数及编程应用进行讲解。
1．转换RTD读数
转换
RTD
读数函数是将
RTD
读取的电压值转换为摄氏温度值，这样省去了在编程中对摄氏温度的电压之间的转换。因为它们不是完全线性的关系，要自己编程转换是比较麻烦的。函数接口如图
8.13
所示。
图
8.12
“缩放”函数
图
8.13RTD函数
q Ro：0摄氏度时的
RTD
电阻。默认值为
100Ω
。
q RTDvolts：从
RTD
读取的电压。
q lex：用于
RTD
的激励电流。该参数默认的激励电流为
0.15 mA
。
q A：对应于
RTD
的
Callendar Van-Dusen
方程的系数。默认值为用于欧洲曲线（
DIN 43760
标准）的系数。
q B：对应于
RTD
的
Callendar Van-Dusen
方程的系数。方程的默认系数为用于欧洲曲线（
DIN 43760
标准）的系数。
q RTDtemp：返回的温度，以摄氏温度为单位。
下面以一个模拟的数据输入作为
RTD
输入电压，进行编程讲解。
（
1
）先在前面板放置所要用的元件，如一个摄氏温度输出显示控件、
RTD
的输入控件等。放置好后对其进行布局，如图
8.14
所示。
（
2
）在后面板中放置
RTD
函数到目标位置，然后把前面板上那些控件对应着和
RTD
函数相连接。加上一个循环就可以了，程序框图如图
8.15
所示。这只是一个电压到摄氏度的模拟，真正的采集中就是要把RTDvolts端口接到数据采集卡上。
图
8.14 RTD
前面板
图
8.15 RTD
程序框图
2．转换应变计读数
图8.16“转换应变计读数”端口
转换应变计读数是将应变计的电压读数转换为应变单位。使用哪一个数据类型将由连接至
Vsg
输入端的数据类型决定。此函数的端口如图
8.16
所示。
q Rg：应变计的标称电阻值，以欧姆为单位。默认值为
120Ω
。
q GF：应变计的应变计因子。
q V
：Poisson
比。该参数仅在某些电桥配置中使用。
q Vsg：从应变计读取的电压。
q 电桥配置：表明已安装应变计的电桥配置类型。默认类型为半桥
II
。
q Vex：使用的激励电压。默认值为
3.333 V
。
q Vinit：安装在电桥配置中的应变计的无应变电压。应在应用程序一开始便读取该电压值并将其保存和发送至该
VI
。
q Rl：铅电阻。
Rl
的默认值为
0
。多数情况下铅电阻可忽略而不连接该接线端。
q 应变：返回的应变值。
电桥种类有如下几种。
q 四分之一电桥
I，电路图如图
8.17
所示。
q 四分之一电桥
II，电路图如图
8.18
所示。
q 半桥
I，电路图如图
8.19
所示。
q 半桥
II，电路图如图
8.20
所示。
q 全桥
I，电路图如图
8.21
所示。
q 全桥
II，电路图如图
8.22
所示。
q 全桥
III，电路图如图
8.23
所示。
图
8.17四分之一电桥
I
图8.18四分之一电桥II
图
8.19半桥
I
图
8.20半桥
II
图
8.21全桥
I
图
8.22全桥
II
图
8.23全桥
III
下面以模拟输入为例讲解编程过程。
（
1
）在前面板放置几个输入控件和一个数值显示控件，它们主要用于控制转换应变计读数函数，显示控件作为信号的输出，然后使布局整齐，整个程序的前面板如图
8.24
所示。
（
2
）在后面板放置一个“转换应变计读数”函数，并把前面板上所涉及的控件端口相连接，完成整个程序的连接。加一个
While
循环，程序如图
8.25
所示。
3．转换热敏电阻读数
转换热敏电阻读数是将热敏电压转换为温度。该函数对于电压激励和电流激励两种热敏电阻具有不同的操作模式。输出是哪个类型将由连接至电压输入端的数据类型决定。它的详细端口接线图如图
8.26
所示。
图
8.24
“转换应变计读数”界面
图
8.25
“转换应变计读数”程序
图
8.26转换热敏电阻读数端口
q激励类型：用于区分
VI
的两种运行模式。
VI
默认使用参考电压模式。在该模式下，只能使用参考电压（
VREF）和
R1
的值。而在激励电流模式下，只能使用参考电流（
IREF）的值。该输入支持值为
0
和
1
，分别表示参考电压、参考电流。
q 电压：从热电阻读取的电压。
q 参考电压（
VREF）：应用于值已知且与热电阻串联的电阻上的参考。默认值为
2.5 V
。只能在设置激励类型为参考电压时使用该输入。
q R1
是与热电阻串联的电阻，以欧姆为单位。默认值为
5 kΩ
。只能在设置激励类型为参考电压时使用设置。
q 激励电流（
IEX）：是当前应用于热电阻的电流激励。默认值为
100µA
。只能在设置激励类型为参考电流时使用该输入。
q 温度单位：VI
输出的温度单位。该输入支持值为
0
、
1
、
2
、
3
，分别代表摄氏、华氏、开氏和兰氏
4
种。
q 温度：是返回的温度值，单位为温度指定的单位。
下面以一个数值控件模拟采集输入，进行编程讲解。
（
1
）在前面板放置所需要的控件，这里放了
2
个下拉菜单和
5
个数值控件，分别用于转换热敏电阻函数的控制和信号的输入
/
输出，程序前面板如图
8.27
所示。
（
2
）在后面板程序框图中，放置一个“转换热敏电阻”函数到目标位置，并对它们按相应的端口连线，最后加上一个
While
循环，完成整个程序编程，如图
8.28
所示。
图
8.27
“转换热敏电阻读数”界面
图
8.28
“转换热敏电阻读数”程序
图
8.29转换热电偶读数端口
4．转换热电偶读数
转换热电偶读数是把从热电偶读取的电压值转换为温度值。使用哪个多态实例将由连接至电压波形（波形）、电压数组（数组），或热电偶电压（标量）输入端的数据类型决定。它的端口接线图如图
8.29
所示。
q 温度单位：是VI
输出的温度单位。和前面的转换热敏电阻读数一样有
4
种。分别是摄氏、华氏、开氏和兰氏。
q 电压波形：是从热电偶读取的电压波形。
q 热电偶类型：表示热电偶的具体种类，从
0
～
7
分别是
B
、
E
、
J
、
K
、
R
、
S
、
T
或
N
。
q CJC
电压：是冷端补偿参考电压。
CJC
电压是
CJC
传感器指定的
IC
传感器或热电阻传感器。
q CJC
传感器：是正在使用的冷端补偿传感器的类型。
CJC
传感器的值为
0
时，将选择
IC
传感器。
CJC
传感器的值为
1
时，将选择热电阻传感器。
q 激励类型：是参考电压或参考电流。
q 温度波形：返回线性化的温度值，单位为温度单位指定的单位。
下面以模拟输入电压进行编程讲解。
（
1
）前面板上放置自己想要的控件，有
4
个下拉菜单，
3
个数值控件，分别用于转换热电偶函数的控制和模拟量的输入
/
输出。最后对布局进行调整，程序界面如图
8.30
所示。
（
2
）在后面板中放置一个转换热电偶读数函数，把前面板控件和此函数对应端口连接起来，添加一个循环，以连续工作。此时完成所有编程，调试无错误，并能达到目的，程序如图
8.30
所示。若要进行实际采样，只要把输入电压变换为实际的采样输入就行，其他的不需要再做过多改动。
图
8.30
“转换热电偶读数”界面
图
8.31
“转换热电偶读数”程序
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