基于LabVIEW的三维磁场与磁力测试系统设计
发布时间：2021-04-25 16:40
目前,在磁场与磁力测试方面,人们通常使用高斯计等工具,这种测试方法不仅只是测试磁场与磁力一维量值,而且只能测量磁场与磁力的静态单点变化规律,无法真实全面地反应测试对象的磁场与磁力分布状况,难以应付动态变化的磁场与磁力测试要求,在实际应用开发和研究中,科研工作者都希望能够实时、可靠地获得磁场与磁力的三维信息,提高工作效率。因此,针对上述实际需要,在分析国内外磁场与磁力测量技术进展的基础上,本文根据三维磁场与磁力测试的具体要求,结合LabVIEW在测控系统开发中的诸多优点,利用现代测控技术、多传感融合技术、总线技术和运动控制技术等,设计了基于LabVIEW的三维磁场与磁力测试系统。硬件上,给出了三维磁场与磁力测试原理,设计了数据采集系统和运动控制系统;给出了三维传感器的结构、传感器的接口电路、信号调理模块、三轴驱动器、编码器与电机模块、系统电源管理与接口电路等。并通过总线与接口电路、PID反馈控制方式实现数据采集系统与运动控制系统的协同工作。软件上,利用LabVIEW2012开发环境,开发了数据采集和运动控制模块程序,设计了PCIe-6341和SCXI-1125驱动程序、硬件配置、通道标定...
【文章来源】：青海师范大学青海省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究的背景及意义
1.1.1 研究的背景
1.1.2 研究的意义
1.2 国内外研究现状
1.3 主要内容及章节安排
第二章 系统总体设计
2.1 系统总体功能要求
2.2 系统总体方案设计
2.3 SCXI外部总线技术
2.4 磁场与磁力测试原理
2.4.1 磁场的测试原理
2.4.2 磁力的测试原理
2.5 本章小结
第三章 系统硬件设计
3.1 系统硬件结构设计
3.2 传感器模块硬件设计
3.2.1 磁场传感器选型与电路设计
3.2.2 磁力传感器选型及电路设计
3.3 传感器模块的三维结构设计
3.3.1 三维磁场传感器的结构设计
3.3.2 三维磁力传感器的结构设计
3.4 信号调理设备选用与设计
3.5 主控处理器选用与设计
3.6 系统电源管理与控制设计
3.7 运动控制系统设计
3.7.1 步进电机的选型
3.7.2 驱动器的选型与电路设计
3.7.3 编码器的选型与电路设计
3.8 本章小结
第四章 系统软件设计
4.1 下位机软件设计
4.1.1 驱动程序设计
4.1.2 PCIe-6341驱动程序的安装
4.1.3 基于DAQ Assistant的PCIe-6341硬件配置
4.2 上位机软件平台设计
4.2.1 LabVIEW编程语言的特点
4.2.2 上位机软件总体结构
4.2.3 上位机系统前面板设计
4.2.4 上位机系统程序框图设计
4.3 本章小结
第五章 系统调试与实现
5.1 系统调试
5.1.1 数据采集的调试
5.1.2 运动控制的调试
5.1.3 上位机软件调试
5.2 系统实现与应用
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历
在校期间研究成果及发表的学术论文清单
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于太阳能光伏的无线户外环境监测系统设计[J]. 陈章龙,马俊,李红飞. 计算机测量与控制. 2017(12)
[2]应变效应及其应用[J]. 刘永顺. 中学物理. 2016(23)
[3]具有3维力感知能力的多足仿生机器人足端机构设计[J]. 丁凯,宋光明,乔贵方,张颖,刘杰,宋爱国. 机器人. 2016(01)
[4]高温超导磁悬浮列车研究综述[J]. 王家素,王素玉. 电气工程学报. 2015(11)
[5]麦克斯韦电磁场理论的建立及意义——纪念2015国际光年[J]. 梁瑶,徐小泉,桑芝芳. 物理教师. 2015(06)
[6]块状高温超导体俘获磁通密度实验测试方法[J]. 徐克西,郑明辉,刘宜平,焦玉磊,肖玲. 低温物理学报. 2015(02)
[7]聚磁材料及其宽度对单畴GdBCO超导体磁悬浮力的影响[J]. 马俊,袁海良,冯忠岭,王蕴杰,李文全. 青海师范大学学报(自然科学版). 2015(01)
[8]辅助永磁体磁化方式对单畴GdBCO超导块材捕获磁场分布及其磁悬浮力的影响[J]. 马俊,杨万民,王妙,陈森林,冯忠岭. 物理学报. 2013(22)
[9]辅助永磁体的引入方式对单畴GdBCO超导块材磁场分布及其磁悬浮力的影响[J]. 马俊,杨万民,李佳伟,王妙,陈森林. 物理学报. 2012(13)
[10]基于Labview的高温超导单畴块材俘获磁场测试系统[J]. 连博文,徐克西,左鹏翔,曹越,胡顺波. 低温物理学报. 2012(03)
博士论文
[1]金纳米颗粒阵列的电阻特性及应用研究[D]. 易立志.华中科技大学 2016
[2]全光铯原子磁力仪系统设计[D]. 刘强.哈尔滨工程大学 2012
硕士论文
[1]基于ARM的射频识别考勤系统的研究与设计[D]. 丁同.安徽理工大学 2017
[2]光纤侧面抛磨与涂覆装置及相关器件的研制与测试[D]. 郑敏娟.厦门大学 2017
[3]一种家庭服务型机器人移动平台开发[D]. 宋振鹏.西南交通大学 2016
[4]基于SOPC的步进电机驱动控制系统设计[D]. 奚嘉琦.杭州电子科技大学 2015
[5]微型步进减速电机在线检测系统研究与设计[D]. 戴建军.长安大学 2014
[6]高温超导风力发电机的基础理论研究与仿真分析[D]. 王庚.哈尔滨工程大学 2014
[7]智能三维磁场测量仪的研究[D]. 雪原.南京理工大学 2012
本文编号：3159732
【文章来源】：青海师范大学青海省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究的背景及意义
1.1.1 研究的背景
1.1.2 研究的意义
1.2 国内外研究现状
1.3 主要内容及章节安排
第二章 系统总体设计
2.1 系统总体功能要求
2.2 系统总体方案设计
2.3 SCXI外部总线技术
2.4 磁场与磁力测试原理
2.4.1 磁场的测试原理
2.4.2 磁力的测试原理
2.5 本章小结
第三章 系统硬件设计
3.1 系统硬件结构设计
3.2 传感器模块硬件设计
3.2.1 磁场传感器选型与电路设计
3.2.2 磁力传感器选型及电路设计
3.3 传感器模块的三维结构设计
3.3.1 三维磁场传感器的结构设计
3.3.2 三维磁力传感器的结构设计
3.4 信号调理设备选用与设计
3.5 主控处理器选用与设计
3.6 系统电源管理与控制设计
3.7 运动控制系统设计
3.7.1 步进电机的选型
3.7.2 驱动器的选型与电路设计
3.7.3 编码器的选型与电路设计
3.8 本章小结
第四章 系统软件设计
4.1 下位机软件设计
4.1.1 驱动程序设计
4.1.2 PCIe-6341驱动程序的安装
4.1.3 基于DAQ Assistant的PCIe-6341硬件配置
4.2 上位机软件平台设计
4.2.1 LabVIEW编程语言的特点
4.2.2 上位机软件总体结构
4.2.3 上位机系统前面板设计
4.2.4 上位机系统程序框图设计
4.3 本章小结
第五章 系统调试与实现
5.1 系统调试
5.1.1 数据采集的调试
5.1.2 运动控制的调试
5.1.3 上位机软件调试
5.2 系统实现与应用
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历
在校期间研究成果及发表的学术论文清单
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于太阳能光伏的无线户外环境监测系统设计[J]. 陈章龙,马俊,李红飞. 计算机测量与控制. 2017(12)
[2]应变效应及其应用[J]. 刘永顺. 中学物理. 2016(23)
[3]具有3维力感知能力的多足仿生机器人足端机构设计[J]. 丁凯,宋光明,乔贵方,张颖,刘杰,宋爱国. 机器人. 2016(01)
[4]高温超导磁悬浮列车研究综述[J]. 王家素,王素玉. 电气工程学报. 2015(11)
[5]麦克斯韦电磁场理论的建立及意义——纪念2015国际光年[J]. 梁瑶,徐小泉,桑芝芳. 物理教师. 2015(06)
[6]块状高温超导体俘获磁通密度实验测试方法[J]. 徐克西,郑明辉,刘宜平,焦玉磊,肖玲. 低温物理学报. 2015(02)
[7]聚磁材料及其宽度对单畴GdBCO超导体磁悬浮力的影响[J]. 马俊,袁海良,冯忠岭,王蕴杰,李文全. 青海师范大学学报(自然科学版). 2015(01)
[8]辅助永磁体磁化方式对单畴GdBCO超导块材捕获磁场分布及其磁悬浮力的影响[J]. 马俊,杨万民,王妙,陈森林,冯忠岭. 物理学报. 2013(22)
[9]辅助永磁体的引入方式对单畴GdBCO超导块材磁场分布及其磁悬浮力的影响[J]. 马俊,杨万民,李佳伟,王妙,陈森林. 物理学报. 2012(13)
[10]基于Labview的高温超导单畴块材俘获磁场测试系统[J]. 连博文,徐克西,左鹏翔,曹越,胡顺波. 低温物理学报. 2012(03)
博士论文
[1]金纳米颗粒阵列的电阻特性及应用研究[D]. 易立志.华中科技大学 2016
[2]全光铯原子磁力仪系统设计[D]. 刘强.哈尔滨工程大学 2012
硕士论文
[1]基于ARM的射频识别考勤系统的研究与设计[D]. 丁同.安徽理工大学 2017
[2]光纤侧面抛磨与涂覆装置及相关器件的研制与测试[D]. 郑敏娟.厦门大学 2017
[3]一种家庭服务型机器人移动平台开发[D]. 宋振鹏.西南交通大学 2016
[4]基于SOPC的步进电机驱动控制系统设计[D]. 奚嘉琦.杭州电子科技大学 2015
[5]微型步进减速电机在线检测系统研究与设计[D]. 戴建军.长安大学 2014
[6]高温超导风力发电机的基础理论研究与仿真分析[D]. 王庚.哈尔滨工程大学 2014
[7]智能三维磁场测量仪的研究[D]. 雪原.南京理工大学 2012
本文编号：3159732
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