基于磁傳感器陣列的微弱磁性目標(biāo)定位的研究.pdf

1、無線膠囊內(nèi)窺鏡技術(shù)的發(fā)展給人體內(nèi)部胃腸道等器官的檢查帶來了巨大的突破,無線定位技術(shù)是這種診療方式的關(guān)鍵技術(shù),人體消化道內(nèi)的無線跟蹤技術(shù)中,醫(yī)學(xué)成像定位、超聲定位、射頻信號定位、電磁定位、磁標(biāo)記物定位等是現(xiàn)在比較常用的無線定位方式,而這些種種的無線定位方式都有著這樣或那樣的缺點,針對于此,考慮到近年來不斷發(fā)展的磁傳感監(jiān)測技術(shù),可以選擇采用磁定位技術(shù)來跟蹤膠囊,基于這一思路,設(shè)計了磁傳感器陣列測量系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)計過程如下:
　　首先對永

2、磁體的基本磁場理論進(jìn)行探討,就最基本的磁偶極子理論進(jìn)行了介紹,然后介紹了經(jīng)典磁定位理論,最后就幾種典型形狀永磁體磁場的理論推導(dǎo),并且在MATLAB環(huán)境中模擬仿真出了它們周圍的的磁場示意圖,為后面的系統(tǒng)設(shè)計打下了理論基礎(chǔ)。
　　開始設(shè)計此磁測系統(tǒng)的硬件部分,通過對硬件器材的選用、介紹、連接,逐步搭建起來整個磁測系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)。硬件系統(tǒng)分成磁傳感器模塊和后臺數(shù)據(jù)傳輸、處理模塊。傳感器選用了霍尼韋爾的HMC5883L傳感器,后臺的單片機

3、開發(fā)板選用普中科技的HC6800單片機開發(fā)儀,考慮到傳感器模塊與后臺數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡刂纷g碼問題,采用了開關(guān)電路配合譯碼器的設(shè)計,譯碼電路采用74LS154譯碼器,開關(guān)電路選擇了MAX4501開關(guān),顯示器采用了1602LCD。
　　對于此磁測系統(tǒng)的軟件采取先分后總的方式完成了各分部到總體的的設(shè)計。軟件系統(tǒng)實現(xiàn)校準(zhǔn)、設(shè)置、測量等功能,包括主程序、初始化程序、自測試程序、設(shè)置程序、測量程序。
　　利用這個系統(tǒng)對三種典型形狀的永磁體進(jìn)行