基于USB总线的静态磁性参数测试系统的研制

基于USB总线的静态磁性参数测试系统的研制

论文摘要

随着磁学不断的发展,磁性材料的应用也日益广泛,使得静态磁性参数的精确测量也变得越来越重要。本课题从实际应用出发,提出了适合测试要求的系统设计方案,包括数据处理算法的探讨、硬件电路设计、驱动程序和应用程序的开发。本文详细地叙述了所设计的静态磁性参数系统的开发过程,首先通过实验测试要求提出了硬件电路实施方案,包括采用12位A/D转换和USB2.0通信接口,按照方案完成的硬件电路设计和开发。然后深入推导该测试系统的滤波算法和数据处理算法,并在实验中检验了算法的有效性,结果显示新算法提高了测量精度。最后重点研究USB WDM驱动程序的设计,讨论了在Windows平台下应用程序和通信接口的实现,通过实验表明设计的驱动和应用程序能高效的进行数据采样、数据显示和数据处理。本文还对测试系统的误差进行了详细的分析,其中着重讨论了振动样品磁强计的测试误差。实验结果表明测试样品的尺寸大小、体积和测试位置对测试结果有很大的影响,据此提出了优化测试结果和提高测试精度的方法。大量的测试实验表明,该测试系统的稳定性和测试精度都满足了系统设计的要求,可以被运用在实验测试中去。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 研究的目的和意义
  • 1.3 本文研究的主要内容
  • 2 测试的原理和系统组成
  • 2.1 磁化曲线和磁滞回线的测试原理
  • 2.2 磁晶各向异性的测试原理
  • 2.3 测试系统组成
  • 3 硬件电路设计和实时滤波算法
  • 3.1 硬件采集电路概述
  • 3.2 硬件模块介绍
  • 3.3 信号的实时滤波处理
  • 4 驱动程序和应用软件设计
  • 4.1 USB驱动程序设计
  • 4.2 USB驱动程序和应用程序之间的接口函数设计
  • 4.3 应用程序的软件设计
  • 4.4 件界面设计
  • 5 测试结果与误差分析
  • 5.1 振动样品磁强计(VSM)测试结果与分析
  • 5.2 振动样品磁强计(VSM)误差分析
  • 5.3 磁转矩测试结果与分析
  • 5.4 磁转矩测试误差分析
  • 5.5 小结
  • 6 结论与展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录 实时采样程序代码
  • 相关论文文献

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