基于labview的热变形误差计算及补偿方法

的输出温度作比较。

第一组数据：

平均电压输出：U1_1=(0.74+0.73+0.74)/3=0.737 V.

平均标准温度：T1_1=(24.4+24.3+24.4)/3=24.37℃.

第二组数据：

平均电压输出：U1_2=(0.8+0.79+0.79)/3=0.793 V.

平均标准温度：T1_2=(30.5+30.4+30.4)/3=30.37℃.

第三组数据：

平均电压输出：U1_3=(0.85+0.86+0.84)/3=0.85 V.

平均标准温度：T1_3=(35.7+35.9+35.8)/3=35.8℃.

第一组数据：

平均电压输出：U2_1=(0.74+0.74+0.74)/3=0.74 V.

平均标准温度：T2_1=(24.3+24.5+24.4)/3=24.4℃.

第二组数据：

平均电压输出：U2_2=(0.81+0.79+0.82)/3=0.806 V.

平均标准温度：T2_2=(30.5+30.4+30.5)/3=30.37℃.

第三组数据：

平均电压输出：U2_3=(0.85+0.86+0.87)/3=0.854 V.

平均标准温度：T2_3=(35.6+35.9+35.7)/3=35.73℃.

第一组数据：

平均电压输出：U3_1=(0.74+0.74+0.74)/3=0.736 V.

平均标准温度：U3_1=(24.3+24.5+24.4)/3=24.4℃.

第二组数据：

平均电压输出：U3_2=(0.80+0.79+0.82)/3=0.803 V.

平均标准温度：U3_2=(30.4+30.4+30.5)/3=30.46℃.

第三组数据：

平均电压输出：U3_3=(0.84+0.86+0.84)/3=0.848 V.

平均标准温度：U3_3=(35.7+35.8+35.8)/3=35.77℃.

第一组数据：

平均电压输出：U4_1=(0.75+0.73+0.72)/3=0.733 V.

平均标准温度：T4_1=(24.6+24.4+24.2)/3=24.43℃.

第二组数据：

平均电压输出：U4_2=(0.83+0.79+0.81)/3=0.81 V.

平均标准温度：T4_2=(30.7+30.2+30.4)/3=30.37℃.

第三组数据：

平均电压输出：U4_3=(0.85+0.83+0.86)/3=0.846V.

平均标准温度：T4_3=(35.7+35.6+35.8)/3=35.7℃.

计算出的各通道温度传感器平均输出电压和对应的平均标准温度绘制出TC1047温度传感器的实际输出电压与温度的关系。

为了观察温度传感器输出电压随温度变化的趋势直线，并将趋势直线与理论直线对比。用EXL绘制出4通道的各自线性趋势线和理论的直线。

为了使测量的温度更加准确，将各通道温度传感器电压-温度变化趋势直线的斜率和y轴的截距分别相加再作平均值作为实际直线斜率和截距。下面分别计算出平均直线斜率k和截距d。

斜率：k=(0.099+0.010 1+0.009 8+0.010 5)/4=0.010 1;

截距：d=(0.495 3+0.495 9+0.497 2+0.492 2)/4=0.495。

所以温度传感器的实际输出电压与温度的关系表达示为：

Vout=0.010 1 T+0.495.

式中，Vout为温度传感器输出电压，单位为V;T为所测温度，单位为℃。

4 数据的测量

对温度传感器进行标定之后就可以对温度进行实时采集。在进行数据采集时将串口的相关参数设置好之后，再设置报警温度上限为40℃，数据采集时间间隔为500 ms。然后运行上位机和下位机程序，并点击上位机的开始运行按钮，就可以实现数据的采集和显示。上位机的实时数据采集界面如图4所示，用手触摸1通道温度传感器，则通道1的实时曲线也会随着温度的改变而改变。在界面左上角窗口显示的是各通道温度实时强度图，图中可以看出当通道1的温度升高时，强度图表中通道1的颜色也会随之变淡，说明温度在升高，而颜色加深时，说明温度在降低。强度图表下面显示的是采集到的4通道温度数据，同时也显示出采集数据的时间。在显示界面的右下角显示的是数控机床在当前采集到温度环境下的热误差。

采集温度数据时还需要对采集到的温度数据进行存储，点击上位机中的数据存储路径可以选择数据存储的路径，可将温度数据以TXT或者XLS的格式存储。

在实时数据显示界面显示的是动态的数据，为了方便数据的观察，历史数据显示界面可以读取存储文件里的数据并显示出来，方便数据的分析。在程序运行时点击历史界面中的开始读取按钮就可以读取历史文件数据并显示出来，其读取的历史数据界面显示如图5所示。

上位机在进行数据采集和显示的同时，下位机也可以实现温度的采集并在LCD1602上显示出实时的温度数据。

5 结论

本设计操作简单，利用多路温度传感器，对被测量机床进行温度测试，并通过一定算法，完成对热误差的计算及补偿，具有一定实用价值。