基于波形數(shù)據(jù)采樣的中頻磁場測量系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著交變磁場廣泛應(yīng)用，磁場測量有了很大發(fā)展，磁場測量技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于地球物理、空間技術(shù)、軍事工程、工業(yè)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、考古學(xué)等許多領(lǐng)域。目前市場上已經(jīng)有了很多關(guān)于磁場測量的儀器和產(chǎn)品，基于磁場傳感器的約束，大多數(shù)產(chǎn)品測量都是測量較大空間區(qū)域中心點的平均值，存在分辨率低、測量范圍大、不能實現(xiàn)連續(xù)測量和顯示空間點磁場測量等問題。
　　 本課題來源于國家自然基金項目“交變磁場中金屬離子誘導(dǎo)腫瘤熱療新方法的研究”項目的后續(xù)研究。本文以

2、波形數(shù)據(jù)采樣為核心，以單片ARM微處理器和FIFO存儲器完成數(shù)據(jù)處理和磁場強度的測量，解決了因整流濾波帶來的非線性誤差、反應(yīng)不夠靈敏等問題;通過信號重構(gòu)理論，對采集到的波形數(shù)據(jù)進行信號波形重構(gòu)顯示，在時域上直觀、形象地反映了被測點磁場的變化特性。
　　 本文首先闡述了課題的研究背景和意義，綜述了交變磁場測量的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀;討論了目前交變磁場的測量方法，確定了系統(tǒng)測量的理論依據(jù);分析了基于整理濾波原理的中頻磁場測量裝置存在的問題

3、，為克服整流濾波帶來的非線性誤差，提出了基于波形數(shù)據(jù)采集的中頻磁場測量系統(tǒng)的設(shè)計方案;詳細(xì)敘述了系統(tǒng)的信號調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、電源模塊、頻率檢測整形電路、USB設(shè)備接口電路等硬件電路設(shè)計和軟件實現(xiàn)流程以及信號重構(gòu)理論與波形顯示算法;最后對系統(tǒng)進行了相關(guān)測試，分析了系統(tǒng)的測量精度與波形顯示以及存在的問題和改進方法。
　　 本文所研究的系統(tǒng)采用基于ARM(R)CortexTM-M3內(nèi)核的微控制器LM3S1958，引入μC/OS-