基于LabVIEW的三維磁場(chǎng)與磁力測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-04-25 16:40
目前,在磁場(chǎng)與磁力測(cè)試方面,人們通常使用高斯計(jì)等工具,這種測(cè)試方法不僅只是測(cè)試磁場(chǎng)與磁力一維量值,而且只能測(cè)量磁場(chǎng)與磁力的靜態(tài)單點(diǎn)變化規(guī)律,無法真實(shí)全面地反應(yīng)測(cè)試對(duì)象的磁場(chǎng)與磁力分布狀況,難以應(yīng)付動(dòng)態(tài)變化的磁場(chǎng)與磁力測(cè)試要求,在實(shí)際應(yīng)用開發(fā)和研究中,科研工作者都希望能夠?qū)崟r(shí)、可靠地獲得磁場(chǎng)與磁力的三維信息,提高工作效率。因此,針對(duì)上述實(shí)際需要,在分析國(guó)內(nèi)外磁場(chǎng)與磁力測(cè)量技術(shù)進(jìn)展的基礎(chǔ)上,本文根據(jù)三維磁場(chǎng)與磁力測(cè)試的具體要求,結(jié)合LabVIEW在測(cè)控系統(tǒng)開發(fā)中的諸多優(yōu)點(diǎn),利用現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)、多傳感融合技術(shù)、總線技術(shù)和運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)等,設(shè)計(jì)了基于LabVIEW的三維磁場(chǎng)與磁力測(cè)試系統(tǒng)。硬件上,給出了三維磁場(chǎng)與磁力測(cè)試原理,設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng);給出了三維傳感器的結(jié)構(gòu)、傳感器的接口電路、信號(hào)調(diào)理模塊、三軸驅(qū)動(dòng)器、編碼器與電機(jī)模塊、系統(tǒng)電源管理與接口電路等。并通過總線與接口電路、PID反饋控制方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的協(xié)同工作。軟件上,利用LabVIEW2012開發(fā)環(huán)境,開發(fā)了數(shù)據(jù)采集和運(yùn)動(dòng)控制模塊程序,設(shè)計(jì)了PCIe-6341和SCXI-1125驅(qū)動(dòng)程序、硬件配置、通道標(biāo)定...
【文章來源】:青海師范大學(xué)青海省
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究的背景及意義
1.1.1 研究的背景
1.1.2 研究的意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 主要內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
2.1 系統(tǒng)總體功能要求
2.2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
2.3 SCXI外部總線技術(shù)
2.4 磁場(chǎng)與磁力測(cè)試原理
2.4.1 磁場(chǎng)的測(cè)試原理
2.4.2 磁力的測(cè)試原理
2.5 本章小結(jié)
第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
3.1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.2 傳感器模塊硬件設(shè)計(jì)
3.2.1 磁場(chǎng)傳感器選型與電路設(shè)計(jì)
3.2.2 磁力傳感器選型及電路設(shè)計(jì)
3.3 傳感器模塊的三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.3.1 三維磁場(chǎng)傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.3.2 三維磁力傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.4 信號(hào)調(diào)理設(shè)備選用與設(shè)計(jì)
3.5 主控處理器選用與設(shè)計(jì)
3.6 系統(tǒng)電源管理與控制設(shè)計(jì)
3.7 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.7.1 步進(jìn)電機(jī)的選型
3.7.2 驅(qū)動(dòng)器的選型與電路設(shè)計(jì)
3.7.3 編碼器的選型與電路設(shè)計(jì)
3.8 本章小結(jié)
第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.1 下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
4.1.1 驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)
4.1.2 PCIe-6341驅(qū)動(dòng)程序的安裝
4.1.3 基于DAQ Assistant的PCIe-6341硬件配置
4.2 上位機(jī)軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)
4.2.1 LabVIEW編程語言的特點(diǎn)
4.2.2 上位機(jī)軟件總體結(jié)構(gòu)
4.2.3 上位機(jī)系統(tǒng)前面板設(shè)計(jì)
4.2.4 上位機(jī)系統(tǒng)程序框圖設(shè)計(jì)
4.3 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)調(diào)試與實(shí)現(xiàn)
5.1 系統(tǒng)調(diào)試
5.1.1 數(shù)據(jù)采集的調(diào)試
5.1.2 運(yùn)動(dòng)控制的調(diào)試
5.1.3 上位機(jī)軟件調(diào)試
5.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用
5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
在校期間研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文清單
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于太陽能光伏的無線戶外環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 陳章龍,馬俊,李紅飛. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2017(12)
[2]應(yīng)變效應(yīng)及其應(yīng)用[J]. 劉永順. 中學(xué)物理. 2016(23)
[3]具有3維力感知能力的多足仿生機(jī)器人足端機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 丁凱,宋光明,喬貴方,張穎,劉杰,宋愛國(guó). 機(jī)器人. 2016(01)
[4]高溫超導(dǎo)磁懸浮列車研究綜述[J]. 王家素,王素玉. 電氣工程學(xué)報(bào). 2015(11)
[5]麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的建立及意義——紀(jì)念2015國(guó)際光年[J]. 梁瑤,徐小泉,桑芝芳. 物理教師. 2015(06)
[6]塊狀高溫超導(dǎo)體俘獲磁通密度實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法[J]. 徐克西,鄭明輝,劉宜平,焦玉磊,肖玲. 低溫物理學(xué)報(bào). 2015(02)
[7]聚磁材料及其寬度對(duì)單疇GdBCO超導(dǎo)體磁懸浮力的影響[J]. 馬俊,袁海良,馮忠?guī)X,王蘊(yùn)杰,李文全. 青海師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(01)
[8]輔助永磁體磁化方式對(duì)單疇GdBCO超導(dǎo)塊材捕獲磁場(chǎng)分布及其磁懸浮力的影響[J]. 馬俊,楊萬民,王妙,陳森林,馮忠?guī)X. 物理學(xué)報(bào). 2013(22)
[9]輔助永磁體的引入方式對(duì)單疇GdBCO超導(dǎo)塊材磁場(chǎng)分布及其磁懸浮力的影響[J]. 馬俊,楊萬民,李佳偉,王妙,陳森林. 物理學(xué)報(bào). 2012(13)
[10]基于Labview的高溫超導(dǎo)單疇塊材俘獲磁場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)[J]. 連博文,徐克西,左鵬翔,曹越,胡順波. 低溫物理學(xué)報(bào). 2012(03)
博士論文
[1]金納米顆粒陣列的電阻特性及應(yīng)用研究[D]. 易立志.華中科技大學(xué) 2016
[2]全光銫原子磁力儀系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 劉強(qiáng).哈爾濱工程大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于ARM的射頻識(shí)別考勤系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 丁同.安徽理工大學(xué) 2017
[2]光纖側(cè)面拋磨與涂覆裝置及相關(guān)器件的研制與測(cè)試[D]. 鄭敏娟.廈門大學(xué) 2017
[3]一種家庭服務(wù)型機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)開發(fā)[D]. 宋振鵬.西南交通大學(xué) 2016
[4]基于SOPC的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 奚嘉琦.杭州電子科技大學(xué) 2015
[5]微型步進(jìn)減速電機(jī)在線檢測(cè)系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 戴建軍.長(zhǎng)安大學(xué) 2014
[6]高溫超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)理論研究與仿真分析[D]. 王庚.哈爾濱工程大學(xué) 2014
[7]智能三維磁場(chǎng)測(cè)量?jī)x的研究[D]. 雪原.南京理工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3159732
【文章來源】:青海師范大學(xué)青海省
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究的背景及意義
1.1.1 研究的背景
1.1.2 研究的意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 主要內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
2.1 系統(tǒng)總體功能要求
2.2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
2.3 SCXI外部總線技術(shù)
2.4 磁場(chǎng)與磁力測(cè)試原理
2.4.1 磁場(chǎng)的測(cè)試原理
2.4.2 磁力的測(cè)試原理
2.5 本章小結(jié)
第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
3.1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.2 傳感器模塊硬件設(shè)計(jì)
3.2.1 磁場(chǎng)傳感器選型與電路設(shè)計(jì)
3.2.2 磁力傳感器選型及電路設(shè)計(jì)
3.3 傳感器模塊的三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.3.1 三維磁場(chǎng)傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.3.2 三維磁力傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.4 信號(hào)調(diào)理設(shè)備選用與設(shè)計(jì)
3.5 主控處理器選用與設(shè)計(jì)
3.6 系統(tǒng)電源管理與控制設(shè)計(jì)
3.7 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.7.1 步進(jìn)電機(jī)的選型
3.7.2 驅(qū)動(dòng)器的選型與電路設(shè)計(jì)
3.7.3 編碼器的選型與電路設(shè)計(jì)
3.8 本章小結(jié)
第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.1 下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
4.1.1 驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)
4.1.2 PCIe-6341驅(qū)動(dòng)程序的安裝
4.1.3 基于DAQ Assistant的PCIe-6341硬件配置
4.2 上位機(jī)軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)
4.2.1 LabVIEW編程語言的特點(diǎn)
4.2.2 上位機(jī)軟件總體結(jié)構(gòu)
4.2.3 上位機(jī)系統(tǒng)前面板設(shè)計(jì)
4.2.4 上位機(jī)系統(tǒng)程序框圖設(shè)計(jì)
4.3 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)調(diào)試與實(shí)現(xiàn)
5.1 系統(tǒng)調(diào)試
5.1.1 數(shù)據(jù)采集的調(diào)試
5.1.2 運(yùn)動(dòng)控制的調(diào)試
5.1.3 上位機(jī)軟件調(diào)試
5.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用
5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
在校期間研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文清單
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于太陽能光伏的無線戶外環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 陳章龍,馬俊,李紅飛. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2017(12)
[2]應(yīng)變效應(yīng)及其應(yīng)用[J]. 劉永順. 中學(xué)物理. 2016(23)
[3]具有3維力感知能力的多足仿生機(jī)器人足端機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 丁凱,宋光明,喬貴方,張穎,劉杰,宋愛國(guó). 機(jī)器人. 2016(01)
[4]高溫超導(dǎo)磁懸浮列車研究綜述[J]. 王家素,王素玉. 電氣工程學(xué)報(bào). 2015(11)
[5]麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的建立及意義——紀(jì)念2015國(guó)際光年[J]. 梁瑤,徐小泉,桑芝芳. 物理教師. 2015(06)
[6]塊狀高溫超導(dǎo)體俘獲磁通密度實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法[J]. 徐克西,鄭明輝,劉宜平,焦玉磊,肖玲. 低溫物理學(xué)報(bào). 2015(02)
[7]聚磁材料及其寬度對(duì)單疇GdBCO超導(dǎo)體磁懸浮力的影響[J]. 馬俊,袁海良,馮忠?guī)X,王蘊(yùn)杰,李文全. 青海師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(01)
[8]輔助永磁體磁化方式對(duì)單疇GdBCO超導(dǎo)塊材捕獲磁場(chǎng)分布及其磁懸浮力的影響[J]. 馬俊,楊萬民,王妙,陳森林,馮忠?guī)X. 物理學(xué)報(bào). 2013(22)
[9]輔助永磁體的引入方式對(duì)單疇GdBCO超導(dǎo)塊材磁場(chǎng)分布及其磁懸浮力的影響[J]. 馬俊,楊萬民,李佳偉,王妙,陳森林. 物理學(xué)報(bào). 2012(13)
[10]基于Labview的高溫超導(dǎo)單疇塊材俘獲磁場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)[J]. 連博文,徐克西,左鵬翔,曹越,胡順波. 低溫物理學(xué)報(bào). 2012(03)
博士論文
[1]金納米顆粒陣列的電阻特性及應(yīng)用研究[D]. 易立志.華中科技大學(xué) 2016
[2]全光銫原子磁力儀系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 劉強(qiáng).哈爾濱工程大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于ARM的射頻識(shí)別考勤系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 丁同.安徽理工大學(xué) 2017
[2]光纖側(cè)面拋磨與涂覆裝置及相關(guān)器件的研制與測(cè)試[D]. 鄭敏娟.廈門大學(xué) 2017
[3]一種家庭服務(wù)型機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)開發(fā)[D]. 宋振鵬.西南交通大學(xué) 2016
[4]基于SOPC的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 奚嘉琦.杭州電子科技大學(xué) 2015
[5]微型步進(jìn)減速電機(jī)在線檢測(cè)系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 戴建軍.長(zhǎng)安大學(xué) 2014
[6]高溫超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)理論研究與仿真分析[D]. 王庚.哈爾濱工程大學(xué) 2014
[7]智能三維磁場(chǎng)測(cè)量?jī)x的研究[D]. 雪原.南京理工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3159732
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