考勤表格式-英文小说读后感

NI Field Point温度记录仪安装、使用纪实

2003年10 月，我们单位准备购入一批温度记录仪，当时有两个方案可供选择，一个是
日本的YOKOGAWA的温 度记录仪，还有一个就是美国NI的温度记录仪；这两种方案都可
以称为虚拟仪器（均采用了PC机进行 数据记录显示和处理，数据采集部分均为10100M网
络模块加采样模块，其中采样模块可以根据实际 情况进行增减），价格相差也不大（均为2W
多），但是还是有一点差别，YOKOGAWA的温度记录 仪的标配是20个点，附赠随机软件，
该随机软件基本包含了普通用户所需要的全部功能，而且软件比较 小，才几M，而NI的标
配为一个网络模块挂接4个采样模块，每个模块8个点，即总共32点，电源可 以采样原装
电源也可以另配，接插件另配，选购件比较多，选择也比较多，价格也不便宜（热电偶插座< br>为$$10，原装电源价格为＄100），但总体一台32点的温度记录仪和YOKOGAWA的温度仪价格还是不相上下，但是同时还带来一个问题就是NI不免费提供随机软件，只提供了一个
测试软件 ，用于测试其模块，用户软件需要另行购买Labview，然后再自行按照实际用途进
行编程。最后还 有一个不同之处是YOKOGAWA提供的温度记录仪已经是成品，可以直接
拿来使用，而NI提供的只 是网络模块和记录模块，需要最终用户按照不同用途自行进行安
装和调试。

当时我 们单位招聘了一批应届毕业生，其中有一个是浙大本科毕业生，各方面都还不
错，而我由于较早（200 2年11月开始来实习）来单位进行设备改造，给我们的主任的印象
也不错，所以在购买之前我们主任象 征性的征求了我俩的意见，同时YOKOGAWA和NI
都送来了样品进行试用，但是由于NI提供的软 件和硬件都非成品故并不能投入实际使用只
能交由那个浙大的同事进行评测，而YOKOGAWA的记录 仪就直接由最终用户在实验室实
际使用，一段时间后我们主任来询问使用效果，本人使用过YOKOGA WA的记录仪，觉得
还比较方便，同时那个浙大的同事也发现了NI的软件有点问题，如果购买NI的温 度记录
仪的话就需要完全自行编写数据处理软件，考虑到工作量的问题（如果买NI，软件理所当
然由他编写，因为本人手头正有一个项目，也帮不了他）他倾向于买YOKOGAWA的设备，
而我们 主任的意思则是我们以前都用YOKOGAWA的传统记录仪，现在也该换换口味了，
而且他在美国实验 室看到老美也都是用的NI的记录仪，而且Labview软件也名声在外了，
所以他一直问NI有什么 缺点（其实另一层的意思就是如果
NI没有特别的问题就还是用NI
的）。而本人由于在学校老 早就看到几个学长玩过NI，所以觉得NI的东西自助性强一点，
用起来可以更个性一点，也可以顺便玩 一下Labview，同时身边好几个同学都是愤青，所以
又考虑到抵制日货的因素就推荐购买NI的设 备。其实我们主任自己心里老早就有谱了，所
以最终还是定了NI。

最终我们单位一共买了10台NI的Field Point温度记录仪（其实也不能称之为记录仪，< br>因为NI提供的只是配件，需要自行设计外壳和组装，其实就是提供了典型的工业用途的类
似PL C的模块）同时花费了2W选购了一套Labview 7,其实就是花钱买一个Lisence。

2003年11和12月，NI的东西陆续到货，从2004年1月开始，我们单位那个浙大的
本科生就开始NI的软件编程和硬件测试，同时由于考虑到实际使用过程中可能需要搬动位
置，所以我们 单位还有一个老师傅就负责设计和制作安装NI记录仪的盒子。大概过了两个
月，到了3月初，一切都已 准备的差不多了，软件完成，实验室内部自校也已完成，用来安
装的盒子（戏称水晶棺材）也都准备就绪 。最后一步就是到计量局进行计量了，当然正如各

位看官预料的一样，问题出现了，在实 际计量中，每个盒子里面的4个点（计量费用太贵，
只能一个模块抽取一个点进行计量，这种计量方法亦 被认可）最小的相差2度，最大的相差
3度多！作为一个用来进行测量的设备这样的精度是完全不被认可 的，CTL要求的最小精度
是正负1度，而此时的10台NI温度记录仪中最多只有1－2台满足标准的 最小要求！！第
一次计量失败！

3月份是正是我的项目验收的时候，本人的项目在 验收中虽然出了点问题，但最终还是
通过了验收。我的项目验收完成后，依照验收组的要求加上了一个附 加功能，该附加功能也
是一个温度测量和控制的模块，同样是采用热电偶，本人通过查找资料和几个大的 半导体厂
商的网站终于找到了一个简单的解决方案，就是MAXIM的MAX6674，该芯片提供了热 电
偶单芯片解决方案，精度为2度，对于我那个应用已经够了。在我完成这个模块后，NI的
温 度记录仪就转到了我的手上，同事希望我能找出问题所在，因为在NI的说明书上该型号
的温度记录仪的 精度优于0.5度，记录仪本身应该不会出现什么问题，所以我们首先要做的
是找出我们设计安装的问题 ，在排除了我们的设计安装的问题之后再向NI方面寻求解决方
案。

从3月底开始 ，在工作之余对NI的记录仪进行各个方面的测试，猜测和分析，在花费
了两个礼拜后终于找到了一个主 要原因和一个次要原因。因为对温度记录仪也没什么经验积
累，加之手头并没有多少NI的相关资料，故 在这两个礼拜的测试过程中基本都是依靠猜测。
实际测试中发现一个规律，就是越靠近网络模块的采样模 块采样的温度越是偏低，而经过一
段时间的使用发现网络模块的发热量比较大，而采样模块基本无发热可 言，但是依据
MAX6674的温度补偿公式，应该是环境温度越高，测量结果也就越偏高，而NI实际 表现
出来的现象却刚好相反，难道NI的温度补偿公式和MAXIM的相反？
找到了问题却不 明白问题的源头，只好继续分析和探索，经过很多次的测试，慢慢又
找出了另外一个问题，就是引入的转 接头带来的附加热电偶效应，见附图。

图一、外观，注意其中的隔板和风扇

图二、热电偶插头

图3、热电偶插座
热电偶的应用原理

热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是：
①测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。
②测量范围广。常用的 热电偶从-50~+1600℃均可边续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃
（如金铁镍铬）， 最高可达+2800℃（如钨-铼）。
③构造简单，使用方便。热电偶通常是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。
1．热电偶测温基本原理
将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，如图2-1-1所
示。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在
回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工
作的。
2．热电偶的种类及结构形成
（1）热电偶的种类
常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用标准热电偶是指国家
标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它
有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准
化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。
标准化热电偶 我国从 1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、
B、E、K、R、J、 T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。
(2)热电偶的结构形式 为了保证热电偶可靠、稳定地工作，对它的结构要求如下：
① 组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固；
② 两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路；
③ 补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠；

④ 保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。
3．热电偶冷端的温度补偿
由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵 金属时），而测温点到仪表的距离都很远，
为了节省热 电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶的冷 端（自由端）延伸到温度比
较稳定的控制室内，连接到 仪表端子上。必须指出，热电偶补偿导线的作用 只起延伸热电极，
使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的 影响，不
起补偿作用。因此，还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。 在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错，补偿导线与热电偶连接端的温度不
能超 过100℃。



众所周知，热电偶是有两种不同材质的金属胶合在一起 ，由于不同的金属具有不同的
温度系数，对温度的敏感程度并不相同，所以当温度变化的时候两种不同金 属的胶合处便会
出现微小的电压差。
虽然自以为找到了问题的根源，但是还需要通过测试来进 行证实，于是拿电烙铁在接
插件处加热，然后用软件在PC端观察，发现当接插件温度升高的时候实际测 量的温度就马
上偏低，这个时候基本可以确定该接插件的确是引入了一个反向的电势，导致实际温度偏低 。
由于这个大的因素存在所以也不能通过试验来证实NI的温度补偿公式是否和MAXIM相
反 ，但是按照热电偶的工作原理基本可以推断为和MAXIM的补偿公式相一致。

找到了问题 就比较好处理了，只要把发热源和采样模块隔离即可达到较好的效果，考
虑到当工作时间变长后热量有可 能通过隔板慢慢传递一部分到采样模块所在的空间，所以最
后还是加上了主动散热器，以达到长期稳定工 作的目的，当然由于引入了散热风扇其带来的
噪声问题也是不可避免的（可选择低速静音风扇）。经过如 此处理后四个模块的偏差基本可
以控制在1度以内了，个别好的还可以达到0.3度的一致性，或者说均 匀性。由于急于使用，
故在解决了这些问题后即送计量局进行计量，然后投入使用了。但是其实我们两个 人都知道，
NI的记录仪还存在一个我们无法解释和解决的问题，就是第四个模块始终存在偏低的情况，
虽然不是很明显，但是在10台记录仪中基本每台记录仪的第四个模块采样的温度均偏低这
就不 得不让人怀疑有问题。
中途我们也不间断的向NI北京办事处反映该情况，NI并没有很大的响应，不 是电话联
系不上就是说技术工程师出差，经过几个月的折腾，在我们发现并证实问题的真实性后，
NI的工程师在9月寄了一个散热条过来，作为第四个模块的辅助装置，安装上该辅助装置
后（其实就 是一条金属材质的散热条）情况又有所改善，基本可以达到满意的程度，由此可
以看出NI其实都明白存 在的问题，并已经具备了解决方案，但是由于价格等各种因素迟迟
未予答复。

搞定 了NI的温度记录仪后突然又想到一个抵制日货的问题，其实19世纪初的学生已
经在焚烧日货了，但是 为什么到了现在我们还在喊抵制日货呢？这从一个侧面反映出日货还
是在很大程度上影响着我们的生活。 关键不在于是否该抵制日货，如何抵制日货，而是应该
不断提升国货的质量和服务，用自己的拳头产品来 抗衡日货！
抵制日货的一个侧面是承认了国货不如日货（包含服务，能力），并带入了一定的故步自封的味道，并且即便我们真的做到了抵制日货，但是国货又是扶不起的阿斗的时候我们是
否又会说 抵制韩货、抵制美货呢？

相信当国货的质量、价格、服务都与日货相当甚至在日货之上 的时候谁也不会再说这
句抵制日货了。
国货当自强！


安装此类记录仪的时候请注意以下几个问题：
1、确保发热较大的网络模块和采样模块远离或隔离；
2、确保热电偶插头和插座的材质相配套；
3、确保采样模块不放在靠近热源或者阳光直晒的地方；
4、确保插头和插座连接的地方不被加热，否则将引入附加热电偶效应；
5、使用中请设置好热电偶的类型；

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