本文關(guān)鍵詞：基于磁傳感器陣列的微弱磁性目標(biāo)定位的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：無線膠囊內(nèi)窺鏡技術(shù)的發(fā)展給人體內(nèi)部胃腸道等器官的檢查帶來了巨大的突破，無線定位技術(shù)是這種診療方式的關(guān)鍵技術(shù)，，人體消化道內(nèi)的無線跟蹤技術(shù)中，醫(yī)學(xué)成像定位、超聲定位、射頻信號定位、電磁定位、磁標(biāo)記物定位等是現(xiàn)在比較常用的無線定位方式，而這些種種的無線定位方式都有著這樣或那樣的缺點，針對于此，考慮到近年來不斷發(fā)展的磁傳感監(jiān)測技術(shù)，可以選擇采用磁定位技術(shù)來跟蹤膠囊，基于這一思路，設(shè)計了磁傳感器陣列測量系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)計過程如下： 首先對永磁體的基本磁場理論進行探討，就最基本的磁偶極子理論進行了介紹，然后介紹了經(jīng)典磁定位理論，最后就幾種典型形狀永磁體磁場的理論推導(dǎo)，并且在MATLAB環(huán)境中模擬仿真出了它們周圍的的磁場示意圖，為后面的系統(tǒng)設(shè)計打下了理論基礎(chǔ)。 開始設(shè)計此磁測系統(tǒng)的硬件部分，通過對硬件器材的選用、介紹、連接，逐步搭建起來整個磁測系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)。硬件系統(tǒng)分成磁傳感器模塊和后臺數(shù)據(jù)傳輸、處理模塊。傳感器選用了霍尼韋爾的HMC5883L傳感器，后臺的單片機開發(fā)板選用普中科技的HC6800單片機開發(fā)儀，考慮到傳感器模塊與后臺數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡刂纷g碼問題，采用了開關(guān)電路配合譯碼器的設(shè)計，譯碼電路采用74LS154譯碼器，開關(guān)電路選擇了MAX4501開關(guān)，顯示器采用了1602LCD。 對于此磁測系統(tǒng)的軟件采取先分后總的方式完成了各分部到總體的的設(shè)計。軟件系統(tǒng)實現(xiàn)校準(zhǔn)、設(shè)置、測量等功能，包括主程序、初始化程序、自測試程序、設(shè)置程序、測量程序。 利用這個系統(tǒng)對三種典型形狀的永磁體進行了兩組測量試驗，第一組試驗針對永磁體與磁傳感器陣列的距離對于定位精度的影響進行研究，第二組試驗針對磁傳感器陣列中的傳感器間的間距對于定位精度的影響進行了研究，最后對試驗數(shù)據(jù)進行了統(tǒng)計分析，得出了磁傳感器陣列的有效距離范圍、陣列中傳感器的間距對于定位精度的影響、永磁體形狀對于定位精度的影響等一些對于以后的深入研究和實際應(yīng)用有益的結(jié)論。
【關(guān)鍵詞】：磁傳感器陣列 磁場測量系統(tǒng) 典型形狀永磁體
【學(xué)位授予單位】：武漢工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TH776
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-8
• 目錄8-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 選題背景及意義10-12
• 1.2 本課題研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容與創(chuàng)新點15-16
• 1.3.1 本文的主要研究內(nèi)容15-16
• 1.3.2 本文的創(chuàng)新點16
• 1.4 本文的組織16-18
• 第2章 磁場定位技術(shù)理論基礎(chǔ)18-38
• 2.1 引言18
• 2.2 磁偶極子磁場空間分布模型及其理論推算18-21
• 2.3 磁場定位算法21-23
• 2.4 牛頓迭代法及其在定位算法中的應(yīng)用23-24
• 2.5 典型空間域磁性體磁場的計算公式24-37
• 2.5.1 球體25-30
• 2.5.2 水平圓柱體30-33
• 2.5.3 直立長方體33-37
• 2.6 小結(jié)37-38
• 第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計38-50
• 3.1 系統(tǒng)總體設(shè)計38-40
• 3.2 硬件模塊的選取40
• 3.3 硬件模塊簡介40-50
• 3.3.1 傳感器簡介40-43
• 3.3.2 HC6800 開發(fā)板簡介43-46
• 3.3.3 譯碼器簡介46-47
• 3.3.4 開關(guān)電路簡介47-48
• 3.3.5 1602LCD 簡介48-50
• 第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計50-60
• 4.1 分部程序介紹50-56
• 4.1.1 HMC5883L 驅(qū)動程序50-52
• 4.1.2 I2C 總線驅(qū)動程序52-53
• 4.1.3 自測試溫度補償53-54
• 4.1.4 讀數(shù)程序54-55
• 4.1.5 LCD 顯示驅(qū)動55-56
• 4.2 整體程序方案介紹56-60
• 第5章 典型形狀磁性體磁場試驗研究60-69
• 5.1 引言60
• 5.2 試驗方案60-63
• 5.3 試驗過程63-64
• 5.4 試驗結(jié)果及分析64-69
• 第6章 總結(jié)與展望69-71
• 6.1 本文總結(jié)69
• 6.2 存在的問題和未來的研究方向69-71
• 參考文獻71-74
• 致謝74-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文75

【參考文獻】

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本文編號：336293