比磁化系数测定仪的设计

发布时间：2017-08-16 22:19

  本文关键词：比磁化系数测定仪的设计

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【摘要】：根据对物质比磁化系数测量装置的研究现状及发展趋势的了解,指出物质比磁化系数测定的重要意义和研究该类装置的重要性。依据磁电选矿方面的相关知识以及结合国内外比较先进的此类装置的测量实践,要求在磁极间隙为20-80mm之间指定的测定部位进行试验,且励磁装置的工作空间的场强可以满足为106A/m的强度下,分别对励磁装置线圈的磁路磁势、整体线圈的截面尺寸、绕制线圈导线的直径以及线圈的匝数确定,并对已经完成励磁装置实施工作性能校正。在磁场强度测量计的设计上,应用STM32作为核心处理芯片,通过霍尔传感器、程控放大电路、AD转换电路、数据存储电路及液晶显示电路等硬件和软件的设计,可以实现实时、准确地对磁场强度的测定。并通过串口通信协议实现与上位机的数据传输以及对数据的分析处理,物质比磁化系数测定结果直观地显示在上位机界面上。在装置设计中所应用的上位机界面系统是基于VB.NET环境下开发实现的。VB.NET是基于微软NET Framework之上的面向对象的编程语言,其串口通信设置简单,只需要一个程序就可以实现串口的通信。上位机的主界面主要设置了串口配置、试验参数设置、数据采集开始、数据保存等对话框以及当前时间的实时显示,通过以上的设置功能按钮可以得到磁场强度、试样的质量和电流强度,并根据需要可以绘制出曲线图。所研究的比磁化系数测定装置,能够快速精准地测量物质的比磁化系数,其工作稳定性好、控制精度高、操作简单方便,在试验的时间上与测定装置的成本上得到了减少与降低,并对以后相关行业应用到磁性材料提供帮助。
【关键词】：比磁化系数 励磁线圈 磁性材料 嵌入式
【学位授予单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD924;TM936
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 引言8-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 测定物质磁性参数的意义9-10
• 1.2 比磁化系数测定仪的发展现状10-14
• 1.3 课题背景14-15
• 1.4 研究的主要内容15-17
• 第2章 励磁装置及天平改进设计17-28
• 2.1 螺线管产生磁场的原理17-19
• 2.1.1 毕奥—萨伐尔定律17-18
• 2.1.2 建立亥姆霍兹线圈18-19
• 2.2 磁系结构系数的确定19-22
• 2.2.1 磁路磁势的确定19-21
• 2.2.2 线圈截面尺寸的确定21
• 2.2.3 励磁线圈导线直径的确定21-22
• 2.2.4 线圈匝数的确定22
• 2.3 测定装置的校验22-25
• 2.3.1 线圈磁势的验算23
• 2.3.2 测定装置的工作性能的验证23-25
• 2.4 天平装置的改进25-28
• 第3章 磁测量计硬件系统设计28-36
• 3.1 STM32系列处理器选择28-30
• 3.2 磁场采集电路30-32
• 3.3 信号处理模块电路32-33
• 3.3.1 程控放大模块电路32
• 3.3.2 AD转换模块电路32-33
• 3.4 485通信接口电路33
• 3.5 数据存储模块电路33-34
• 3.6 TFT液晶显示电路34-36
• 第4章 系统软件设计36-48
• 4.1 软件开发系统36-37
• 4.2 软件总体设计37
• 4.3 主程序设计37
• 4.4 数据采集程序设计37-39
• 4.5 串口通信接口程序设计39-40
• 4.6 上位机软件系统的设计40-44
• 4.6.1 上位机软件系统开发平台简介41
• 4.6.2 上位机界面显示系统41-44
• 4.7 物质比磁化系数的计算分析44-48
• 第5章 测量结果与误差分析48-57
• 5.1 测量装置的测量原理48-49
• 5.2 测定装置工作的基本操作49
• 5.3 装置强场调节的实现49-52
• 5.4 实验结果与误差分析52-56
• 5.4.1 实验测定52-55
• 5.4.2 误差分析55-56
• 5.5 测量装置外形的确定56-57
• 结论57-58
• 参考文献58-61
• 致谢61-62
• 导师简介62-63
• 作者简介63-64
• 学位论文数据集64

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