精確的非侵入式溫度測(cè)量方法的研究,對(duì)于生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有著重要的意義,而基于磁納米粒子的測(cè)量溫度的方法有望實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。本文在磁納米粒子的磁化強(qiáng)度具有溫度敏感特性的基礎(chǔ)上,探索研究了一種全新的雙頻激勵(lì)磁場(chǎng)下的磁納米溫度測(cè)量模型,設(shè)計(jì)了一套雙頻激勵(lì)磁納米溫度測(cè)量系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)了雙頻激勵(lì)磁場(chǎng)下的精確非侵入式的溫度測(cè)量。具體如下:首先,本文在單頻磁納米粒子溫度測(cè)量原理的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)雙頻激勵(lì)磁場(chǎng)下的磁納米粒子磁化強(qiáng)度信號(hào)的分析,歸納總結(jié)了磁化強(qiáng)度信號(hào)的各諧波及其相應(yīng)的特點(diǎn),從而推導(dǎo)出了在雙頻激勵(lì)下的磁納米溫度測(cè)量模型,并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了雙頻激勵(lì)下的磁納米溫度測(cè)量模型的可行性。其次,為了進(jìn)一步地研究雙頻激勵(lì)下的溫度測(cè)量模型,本文研究了截?cái)嗾`差、信噪比和激勵(lì)頻率對(duì)雙頻測(cè)溫模型的溫度測(cè)量精度的影響。最終,為了減小溫度誤差,確定了五階截?cái)嘧鳛殡p頻激勵(lì)下的磁納米溫度測(cè)量模型的最終選擇。明確了在溫度測(cè)量過(guò)程中要盡可能的提高信噪比,減小噪聲。通過(guò)仿真研究了雙頻激勵(lì)頻率的影響,在幾十赫茲到幾百赫茲范圍內(nèi),雙頻激勵(lì)頻率無(wú)論是否是倍數(shù)關(guān)系,對(duì)溫度的測(cè)量誤差都沒(méi)有明顯影響。最后,本文設(shè)計(jì)了一套雙頻激勵(lì)磁納米溫度測(cè)量系統(tǒng),詳細(xì)介紹了激勵(lì)磁場(chǎng)的產(chǎn)生裝置的要求及其實(shí)現(xiàn)方法;詳細(xì)講解了如何設(shè)計(jì)弱磁信號(hào)的檢測(cè)裝置,從而盡可能地減小剩磁對(duì)溫度測(cè)量的影響;簡(jiǎn)單介紹了系統(tǒng)的LABVIEW軟件平臺(tái)及其相關(guān)的數(shù)字相敏檢波算法、PID算法和軟件消剩磁部分。并且,在此系統(tǒng)上,實(shí)現(xiàn)了雙頻激勵(lì)下的磁納米溫度測(cè)量,溫度測(cè)量誤差標(biāo)準(zhǔn)差能夠達(dá)到0.1K。
【學(xué)位單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：TH77
【部分圖文】：

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文2.3）對(duì)磁納米粒子在單一頻率正弦激勵(lì)磁場(chǎng)下隨溫度的變化375 Hz，磁場(chǎng)范圍-500 Gs 到 500 Gs 的正弦磁場(chǎng)激勵(lì)下，分別0 K 和 360 K 幾個(gè)點(diǎn)下對(duì)磁納米的磁場(chǎng)響應(yīng)仿真。不同溫度下曲線和磁納米粒子磁化強(qiáng)度信號(hào)的仿真結(jié)果如圖 2-1 和 2-2 所

0 K 和 360 K 幾個(gè)點(diǎn)下對(duì)磁納米的磁場(chǎng)響應(yīng)仿真。不同溫度下應(yīng)曲線和磁納米粒子磁化強(qiáng)度信號(hào)的仿真結(jié)果如圖 2-1 和 2-2 所圖 2-1 不同溫度下的磁納米粒子磁化響應(yīng)曲線

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文可以知道磁納米粒子的交流磁化響應(yīng)具有溫度敏感特性。而從圖納米粒子的磁化強(qiáng)度幅值也是隨溫度改變的，進(jìn)一步證明了磁納響應(yīng)的溫度敏感特性。又由于朗之萬(wàn)函數(shù)的非線性，對(duì)磁納米粒進(jìn)行快速傅里葉變換，將磁化頻譜歸一化后得到圖 2-3。
【參考文獻(xiàn)】

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