本文關(guān)鍵詞： HMC5883L 傳感器陣列 數(shù)據(jù)采集模塊 磁偶極子 磁場(chǎng)定位技術(shù)　出處：《北方工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：近年來(lái)環(huán)境污染日益加劇,導(dǎo)致消化道疾病發(fā)生率不斷上升。鑒于消化系統(tǒng)的特殊性,目前為止都沒(méi)有較為有效、科學(xué)的診斷方法,尤其是在小腸段,目前的主要診療手段都存在著較大的不足。與傳統(tǒng)診療手段相比,人體胃腸道無(wú)創(chuàng)診療檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)該類疾病的診斷具有巨大的優(yōu)勢(shì)。該系統(tǒng)主要有磁性膠囊、體外磁場(chǎng)數(shù)據(jù)采集裝置、磁性膠囊定位裝置以及磁場(chǎng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)構(gòu)成。本文研究的基于AMR的平面磁傳感器陣列的關(guān)鍵技術(shù)正是實(shí)現(xiàn)這套無(wú)創(chuàng)診療系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。論文主要分為以下五個(gè)章節(jié)。第一章,首先介紹磁性膠囊定位技術(shù)背景、意義以及該技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的研究進(jìn)展情況;其次概述系統(tǒng)總體方案及系統(tǒng)框圖;最后對(duì)論文的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行綜述并提出論文的主要工作。第二章,首先提出傳感器的選型問(wèn)題,并根據(jù)要求選擇合適的傳感器。其次,介紹了傳感器陣列的布局方案。本文采用16個(gè)AMR傳感器組成一個(gè)平面磁傳感器陣列,并對(duì)人體消化道系統(tǒng)有一個(gè)近乎全面的覆蓋,以便更加準(zhǔn)則的檢測(cè)磁性膠囊的位置;最后,完成系統(tǒng)硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)與調(diào)試工作,該硬件平臺(tái)主要包括兩大模塊分別是FPGA接口板模塊和MCU控制板模塊。其中接口板是與傳感器陣列直接相連的模塊,其作用是把傳感器采集的磁場(chǎng)信號(hào)上傳給控制板;控制板用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器的控制,并把磁場(chǎng)信號(hào)上傳給PC端的軟件處理平臺(tái)。第三章,主要介紹基于Labview的磁場(chǎng)信號(hào)采集及處理軟件平臺(tái),該平臺(tái)可以對(duì)傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)控制,并顯示每個(gè)傳感器的波形圖以及對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)信號(hào)強(qiáng)度值,采集的磁場(chǎng)信號(hào)數(shù)據(jù)能以文件的形式保存在電腦的指定位置。第四章,首先介紹了磁偶極子模型,其次給出了磁偶極子模型直角坐標(biāo)系下的求解方法及正向建模,最后詳述了磁性膠囊的定位原理并提出差分方法來(lái)降低地磁場(chǎng)的干擾。第五章,對(duì)論文工作進(jìn)行總結(jié)并提出進(jìn)一步的研究方案。
[Abstract]:Due to the particularity of digestive system, there is no effective and scientific diagnostic method, especially in the small intestine, due to the particularity of digestive system. Compared with the traditional diagnosis and treatment methods, the human gastrointestinal non-invasive diagnosis and treatment system has a huge advantage in the diagnosis of this disease. The system mainly has magnetic capsules. External magnetic field data acquisition device. Magnetic capsule positioning device and magnetic field data processing system. The key technology of planar magnetic sensor array based on AMR in this paper is the key to realize this noninvasive diagnosis and treatment system. The next five chapters. Chapter one. Firstly, the background and significance of magnetic capsule positioning technology and its research progress at home and abroad are introduced. Secondly, it outlines the overall scheme of the system and the system block diagram. Finally, the key technologies of the thesis are summarized and the main work of the thesis is put forward. Chapter two, the selection of sensors is put forward first, and the appropriate sensors are selected according to the requirements. Secondly. The layout of sensor array is introduced in this paper. A planar magnetic sensor array is composed of 16 AMR sensors and has an almost comprehensive coverage of human digestive tract system. In order to more standard detection of magnetic capsule position; Finally, the system hardware platform design and debugging are completed. The hardware platform consists of two modules: FPGA interface board module and MCU control board module, in which the interface board is directly connected with the sensor array. Its function is to upload the magnetic field signal collected by the sensor to the control board; The control board is used to control the sensor and upload the magnetic field signal to the PC software processing platform. Chapter 3 mainly introduces the software platform of magnetic field signal acquisition and processing based on Labview. The platform can control the sensor in real time and display the waveform of each sensor and the corresponding intensity of the magnetic field signal. The collected magnetic field signal data can be saved in the form of files in the specified position of computer. Chapter 4th introduces the magnetic dipole model. Secondly, the solution method and forward modeling of magnetic dipole model in right-angle coordinate system are given. Finally, the positioning principle of magnetic capsule is described and the difference method is put forward to reduce the interference of geomagnetic field. Chapter 5th. The paper summarizes the work and puts forward the further research plan.
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP212

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張伽偉;熊露;龔沈光;;運(yùn)動(dòng)船舶磁性船體產(chǎn)生的感應(yīng)電場(chǎng)[J];國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào);2015年02期

2 王建明;林聰聰;吳曉林;林德榮;;四旋翼飛行器設(shè)計(jì)[J];軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品;2014年07期

3 吳志東;周穗華;陳志毅;;基于非線性濾波算法的磁偶極子跟蹤[J];魚(yú)雷技術(shù);2013年04期

4 王森;陳曉冬;杜承陽(yáng);汪毅;郁道銀;;磁干擾環(huán)境下基于多傳感器的內(nèi)窺鏡姿態(tài)定位技術(shù)[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2013年08期

5 張寧;孫寶全;林春生;;運(yùn)動(dòng)平臺(tái)磁體感應(yīng)磁場(chǎng)建模研究[J];艦船電子工程;2012年09期

6 胡超;宋霜;陽(yáng)萬(wàn)安;孟慶虎;李抱樸;曾德文;李蕭蕭;朱紅梅;;膠囊內(nèi)窺鏡位置方向磁場(chǎng)定位技術(shù)的研究[J];集成技術(shù);2012年01期

7 宗艷波;張軍;史曉鋒;孫峰;;基于旋轉(zhuǎn)磁偶極子的鉆井軌跡高精度導(dǎo)向定位方法[J];石油學(xué)報(bào);2011年02期

8 葉勇盛;;I~2C總線彩電E~2PROM故障檢修要點(diǎn)[J];科技信息;2010年13期

9 何文輝;顏國(guó)正;郭旭東;;人體消化道無(wú)創(chuàng)檢測(cè)膠囊定位系統(tǒng)的研究進(jìn)展[J];生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志;2008年01期

10 吳旭東;侯文生;鄭小林;彭承琳;;磁偶極子的定位模型及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J];儀器儀表學(xué)報(bào);2008年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 郭旭東;全消化道無(wú)創(chuàng)介入式診查系統(tǒng)定位技術(shù)與實(shí)驗(yàn)研究[D];上海交通大學(xué);2008年

2 何文輝;人體胃腸道無(wú)創(chuàng)診查系統(tǒng)及生物遙測(cè)膠囊磁定位技術(shù)與實(shí)驗(yàn)[D];上海交通大學(xué);2007年

3 許靜;普通高中物理課程內(nèi)容與大學(xué)物理課程內(nèi)容的適切性研究[D];西南大學(xué);2007年

4 萬(wàn)升云;磁記憶檢測(cè)原理及其應(yīng)用技術(shù)的研究[D];華中科技大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 吳海超;基于STM32衛(wèi)星定位車載終端硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2014年

2 嚴(yán)曉娜;基于ARM的雙電源信號(hào)采集及切換控制技術(shù)[D];河北工業(yè)大學(xué);2012年

3 李慧;光泵磁力儀識(shí)別鐵磁目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

4 李海濤;高清互動(dòng)機(jī)頂盒設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)[D];山東大學(xué);2010年

5 胡毅;用亥姆霍茲定理分析電磁場(chǎng)[D];華中師范大學(xué);2006年

6 丁蘭;高校理工類教材建設(shè)探索[D];南京師范大學(xué);2006年

7 陳曉萍;基于RS-485總線的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2002年

，

本文編號(hào)：1477484