基于SOPC三維強磁場測量儀的系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，在醫(yī)學應用、無損檢測和電磁干擾測量等領域，中頻強磁場的應用越來越廣泛，但目前強中頻點磁場仍是測量領域一個難題。本課題源于“交變磁場中金屬粒子誘導腫瘤熱療新方法的研究”這一國家基金項目的后續(xù)研究。本課題組已經(jīng)研究出基于精密整流濾波的中頻交變強磁場檢測儀，但存在無法實現(xiàn)磁場的三維測量和測量時無法排除信號發(fā)生畸變等問題，因此，本文提出利用FPGA設計了一款基于可編程片上系統(tǒng)(SOPC)的三維中頻強磁場點測量裝置，實現(xiàn)三維中

2、頻強磁場的高精度測量。
　　 本論文根據(jù)中頻強磁場的測量需求，綜述了當前國內外的交變磁場測量現(xiàn)狀，分析了三維中頻強磁場測量儀的研究意義、三維磁場測量儀的主要測量方法和FPGA在儀器中應用的可行性，最終確定使用電磁感應法測量三維中頻強磁場。在闡述三維電磁感應測量法的基本原理后，提出了基于SOPC的三維中頻強磁場儀的系統(tǒng)架構。
　　 論文主要從如何提高三維中頻強磁場檢測儀的測量準確度、穩(wěn)定性入手，主要研究以下幾個關鍵技術問題

3、:(1)提出利用數(shù)字頻率合成技術(DDS)產生的特定頻率和幅值的正弦波，實現(xiàn)系統(tǒng)自檢和數(shù)據(jù)采集電路的自動校準，從而提高信號采集電路的穩(wěn)定性和一致性;(2)重點闡述了采用自適應采樣頻率、頻譜變換和頻譜校正的方法來測量三維中頻磁場的感應強度，通過Matlab和Modelsim理論仿真證明，用頻譜變換加頻譜校正法獲取磁場感應強度，其具有較好的測量準確度、抗干擾性和實時性;(3)、利用等精度頻率測量方法測量交變磁場頻率，在50MHz系統(tǒng)時鐘下，