本文關(guān)鍵詞：永磁材料靜態(tài)磁特性測試系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

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【摘要】：隨著科技的發(fā)展和社會生產(chǎn)力的不斷提高,永磁材料的應(yīng)用也變得日益廣泛;因此,對于永磁材料靜態(tài)磁參數(shù)的精確測量變得尤為重要。本課題從實際應(yīng)用出發(fā),設(shè)計了一款永磁材料靜態(tài)磁參數(shù)測試系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠準確、穩(wěn)定、高效的進行數(shù)據(jù)測量。首先,本文詳細介紹了永磁材料的發(fā)展歷程,闡述了課題的研究背景及意義,并且結(jié)合國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀,分析國內(nèi)在這方面存在的不足。針對信號采集問題,設(shè)計了J線圈和H線圈;針對模擬積分器零點漂移問題,設(shè)計了一款數(shù)字積分器,應(yīng)用復化梯形積分算法求取磁通。其次,具體闡述了系統(tǒng)的硬件總體方案設(shè)計;包括電源電路、系統(tǒng)充退磁電路、信號采集與處理電路,主控模塊和通信電路。緊接著介紹了系統(tǒng)的軟件設(shè)計;軟件設(shè)計包括下位機各個模塊設(shè)計,實現(xiàn)了系統(tǒng)的全自動測量以及上下位機之間的數(shù)據(jù)通信。最后,完成系統(tǒng)的樣品測試。實驗將三款樣品反復測試,將測試的結(jié)果與第三方的檢定結(jié)果比對得出誤差。結(jié)果標明,相對于標準值,本系統(tǒng)測試所得的剩磁、矯頑力、內(nèi)稟矯頑力誤差為0.5%左右,而最大磁能積誤差?%1,優(yōu)于國家標準。實驗表明,該款永磁材料靜態(tài)磁參數(shù)測試系統(tǒng),具有數(shù)據(jù)精度高、數(shù)據(jù)穩(wěn)定性好、操作方便簡單,滿足實際要求。
【關(guān)鍵詞】：永磁材料 靜態(tài)磁參數(shù) 磁滯回線 數(shù)字積分算法 STM32F103
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM273
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 課題的研究背景及意義9-10
• 1.2 磁性材料分類10-11
• 1.3 幾種磁性參數(shù)測試方法介紹11-12
• 1.4 國內(nèi)外研究概況及研究方向12
• 1.5 論文的主要工作和結(jié)構(gòu)12-14
• 第2章 永磁材料靜態(tài)磁參數(shù)測試原理14-31
• 2.1 靜態(tài)磁參數(shù)的意義14-15
• 2.2 磁化曲線與磁滯回線15-16
• 2.3 磁場強度的測試原理16-18
• 2.3.1 霍爾效應(yīng)法17
• 2.3.2 電磁感應(yīng)法17-18
• 2.4 H線圈與J線圈的設(shè)計18-21
• 2.4.1 H線圈的設(shè)計19-20
• 2.4.2 J線圈的設(shè)計20-21
• 2.5 數(shù)字積分器的選擇與分析21-28
• 2.5.1 數(shù)字積分基本原理22-24
• 2.5.2 數(shù)字積分算法選擇24-27
• 2.5.3 采樣率和分辨率的確定27-28
• 2.6 數(shù)字積分器的標定28-30
• 2.6.1 標定原理28-29
• 2.6.2 磁通量標定的測試與分析29-30
• 2.7 本章小結(jié)30-31
• 第3章 永磁材料測試系統(tǒng)的硬件設(shè)計31-45
• 3.1 系統(tǒng)總體硬件方案設(shè)計31-32
• 3.2 電源模塊設(shè)計32
• 3.3 主控模塊設(shè)計32-35
• 3.3.1 STM32F103芯片介紹32-33
• 3.3.2 A/D、D/A模塊介紹33-35
• 3.4 充退磁模塊設(shè)計35-38
• 3.4.1 磁場發(fā)生裝置的設(shè)計35-36
• 3.4.2 壓控恒流源的設(shè)計36-37
• 3.4.3 磁場換向電路的設(shè)計37-38
• 3.5 信號采集與處理模塊設(shè)計38-43
• 3.5.1 前端放大電路設(shè)計38-40
• 3.5.2 低通濾波電路設(shè)計40
• 3.5.3 雙門限比較電路設(shè)計40-42
• 3.5.4 電壓平移電路設(shè)計42-43
• 3.6 RS-485 通信模塊設(shè)計43-44
• 3.7 本章小結(jié)44-45
• 第4章 永磁材料參數(shù)測試系統(tǒng)的軟件設(shè)計45-55
• 4.1 系統(tǒng)主程序45-46
• 4.2 系統(tǒng)充退磁控制程序46-49
• 4.3 增益控制子程序49-50
• 4.4 數(shù)據(jù)采集與處理子程序50-52
• 4.5 磁參數(shù)計算子程序52-53
• 4.6 通信子程序53-54
• 4.7 本章小結(jié)54-55
• 第5章 樣品測試與誤差分析55-65
• 5.1 上位機編譯環(huán)境簡述55-56
• 5.2 測試實驗及數(shù)據(jù)分析56-62
• 5.2.1 測試實驗及上位機顯示56-58
• 5.2.2 實驗數(shù)據(jù)分析58-62
• 5.3 測試誤差來源分析62-64
• 5.3.1 系統(tǒng)本身誤差分析62-63
• 5.3.2 外界因素引起的誤差63-64
• 5.4 本章小結(jié)64-65
• 總結(jié)與展望65-67
• 參考文獻67-70
• 致謝70-71
• 附錄A 攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術(shù)成果71-72
• 附錄B 攻讀碩士學位期間所參加的科研項目72

【參考文獻】

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本文編號：764140