本文關(guān)鍵詞：硬質(zhì)合金材料磁飽和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究與設(shè)計

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【摘要】：隨著硬質(zhì)合金材料應(yīng)用的不斷普及,從最開始碳化鎢類硬質(zhì)合金的出現(xiàn),越來越多的種類的硬質(zhì)合金相繼被發(fā)明。為了保證其在生產(chǎn)過程中的質(zhì)量,越來越多的測試方法被提出,其中對特定牌號的質(zhì)量控制,以相對磁飽和、矯頑磁力、密度三項檢測尤為重要,而對磁飽和的研究特別是檢測方面相對起步比較晚。本文從硬質(zhì)合金材料的實際檢測應(yīng)用出發(fā),提出了適合大多數(shù)硬質(zhì)合金材料磁飽和檢測要求的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)方案。本文首先對整個硬質(zhì)合金的發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀進行了介紹,就磁性材料的靜態(tài)磁性參數(shù)方法進行了總結(jié),并對磁性材料分類進行了介紹,從內(nèi)部機理和宏觀表現(xiàn)詳細分析了鐵磁性材料的磁化現(xiàn)象。然后文章從系統(tǒng)的硬件和軟件方面對硬質(zhì)合金磁飽和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行了詳細介紹,硬件方面綜合系統(tǒng)的需求提出了采用FPGA EP2C8Q208C8N作為主控器件,采用USB2.0通訊協(xié)議作為數(shù)據(jù)傳輸通道的總體方案,對傳感裝置、信號的調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換等進行了設(shè)計,并將FPGA對這些芯片的控制邏輯進行了功能仿真;軟件方面結(jié)合使用的USB控制芯片EZ-USB FX2LP CY7C68013A,詳細闡述了固件程序的開發(fā),介紹了Windows驅(qū)動程序開發(fā)的歷程并設(shè)計了USB設(shè)備驅(qū)動程序,通過動態(tài)鏈接庫技術(shù)對USB驅(qū)動接口進一步封裝,采用Delphi編寫上位機能夠更快地完成界面的開發(fā),在進行數(shù)據(jù)采集的同時,根據(jù)需要采用了多線程技術(shù),使得對界面的操作和數(shù)據(jù)的采集工作得到分離。本文最后通過在所編寫的上位機上進行測試,對驅(qū)動程序和固件程序都進行了驗證,同時系統(tǒng)能夠完成對采集參數(shù)、監(jiān)測I/O狀態(tài)、定時器設(shè)置等功能,最后對實際樣品進行測試,通過參數(shù)的設(shè)置,證明能采集到磁飽和電信號,并且測試系統(tǒng)重復(fù)性好,此數(shù)據(jù)采集為后續(xù)對采集數(shù)據(jù)的進一步處理提供了可靠的基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：硬質(zhì)合金 磁飽和 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) EP2C8Q208C8N USB
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG135.5;TP274.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 課題研究背景和意義11-12
• 1.2 硬質(zhì)合金的發(fā)展狀況12-13
• 1.3 磁性材料靜態(tài)參數(shù)測量方法綜述13-14
• 1.4 國內(nèi)外研究方向和現(xiàn)狀14-15
• 1.5 本文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排15-17
• 第2章 硬質(zhì)合金材料磁飽和測量原理及方法17-23
• 2.1 磁性材料的分類17-18
• 2.2 鐵磁性材料的磁化18-20
• 2.2.1 磁化的內(nèi)部機理18-19
• 2.2.2 磁化的宏觀表現(xiàn)19-20
• 2.3 硬質(zhì)合金磁飽和參數(shù)檢測方法20-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第3章 采集系統(tǒng)硬件電路設(shè)計23-48
• 3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架23
• 3.2 FPGA內(nèi)部邏輯方案及最小系統(tǒng)設(shè)計23-28
• 3.2.1 Altera Cyclone系列FPGA簡介23-25
• 3.2.2 內(nèi)部邏輯設(shè)計方案25-26
• 3.2.3 時鐘電路26-27
• 3.2.4 復(fù)位電路27
• 3.2.5 配置及下載電路27-28
• 3.3 數(shù)據(jù)緩存通道FIFO設(shè)計28-32
• 3.3.1 FIFO原理28-29
• 3.3.2 FIFO實現(xiàn)29-31
• 3.3.3 緩存切換及編幀設(shè)計31-32
• 3.4 數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計32-38
• 3.4.1 傳感裝置設(shè)計32-33
• 3.4.2 信號放大及預(yù)處理電路設(shè)計33
• 3.4.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)計33-36
• 3.4.4 樣品輸送控制模塊設(shè)計36-38
• 3.5 USB通訊模塊電路設(shè)計38-46
• 3.5.1 常用USB2.0 功能設(shè)備芯片分類38-39
• 3.5.2 CY7C68013A芯片介紹39-40
• 3.5.3 枚舉與重枚舉40-42
• 3.5.4 端點及緩存配置42-43
• 3.5.5 異步SLAVE FIFO模式43-45
• 3.5.6 接口時序設(shè)計45-46
• 3.6 系統(tǒng)電源設(shè)計46-47
• 3.7 本章小結(jié)47-48
• 第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計48-69
• 4.1 固件程序的設(shè)計48-55
• 4.1.1 固件簡介48-49
• 4.1.2 數(shù)據(jù)采集USB固件需求分析49
• 4.1.3 EZ-USB固件框架介紹49-52
• 4.1.4 SLAVE FIFO模式USB固件設(shè)計52-55
• 4.2 數(shù)據(jù)采集的驅(qū)動程序開發(fā)55-58
• 4.2.1 Windows設(shè)備驅(qū)動程序發(fā)展簡介55-56
• 4.2.2 USB設(shè)備驅(qū)動程序開發(fā)56-57
• 4.2.3 INF文件57-58
• 4.3 數(shù)據(jù)采集動態(tài)鏈接庫開發(fā)58-63
• 4.3.1 動態(tài)鏈接庫技術(shù)介紹58-59
• 4.3.2 動態(tài)鏈接庫的需求分析59-60
• 4.3.3 動態(tài)鏈接庫的分塊實現(xiàn)60-63
• 4.4 數(shù)據(jù)采集上位機設(shè)計63-68
• 4.4.1 上位機簡介63-64
• 4.4.2 數(shù)據(jù)采集上位機設(shè)計任務(wù)64-66
• 4.4.3 多線程數(shù)據(jù)采集技術(shù)的應(yīng)用66-68
• 4.5 本章小結(jié)68-69
• 第5章 采集系統(tǒng)測試69-76
• 5.1 安裝設(shè)備驅(qū)動程序69-70
• 5.2 燒寫固件程序70
• 5.3 數(shù)字量采集的測試70
• 5.4 空樣測試70-72
• 5.5 樣品測試72-74
• 5.6 本章小結(jié)74-76
• 總結(jié)與展望76-78
• 參考文獻78-81
• 致謝81-82
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間的成果82-83
• 附錄B 攻讀碩士期間所參加的科研項目83

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本文編號：786424