基于FPGA與樹莓派的高斯計(jì)研發(fā).pdf

1、輸油管道缺陷漏磁檢測(cè)是無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域的重要部分之一，管道的缺陷檢測(cè)和壽命評(píng)估對(duì)管道系統(tǒng)的安全運(yùn)行具有重要意義。高斯計(jì)是根據(jù)霍爾效應(yīng)制成的測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的儀器，是一種便捷，精確的磁信號(hào)儀器，可用于漏磁、剩磁以及環(huán)境磁場(chǎng)的測(cè)量當(dāng)中，具有很大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　高斯計(jì)一般由霍爾探頭和測(cè)量?jī)x表構(gòu)成。霍爾探頭在磁場(chǎng)中因霍爾效應(yīng)而產(chǎn)生霍爾電壓，測(cè)出霍爾電壓后根據(jù)霍爾電壓公式和已知的霍爾系數(shù)可確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。高斯計(jì)的讀數(shù)一般以高斯或者千高

2、斯為單位。
　　以往的一些高斯計(jì)往往把探頭和測(cè)量?jī)x器分開，這樣的設(shè)計(jì)使模擬信號(hào)線相對(duì)來(lái)說(shuō)較長(zhǎng)，周圍的環(huán)境容易對(duì)測(cè)量信號(hào)進(jìn)行較大的干擾，從而使測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。本設(shè)計(jì)將整個(gè)模擬電路全部設(shè)計(jì)在了測(cè)量探頭當(dāng)中，大大降低了環(huán)境對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確度的干擾。而且我在該系統(tǒng)內(nèi)部加入了數(shù)字濾波器來(lái)濾除掉干擾信號(hào)，更加確保了讀數(shù)的準(zhǔn)確性。不僅如此本設(shè)計(jì)采用了可調(diào)量程的設(shè)計(jì)方式，使該特斯拉計(jì)可以很有針對(duì)性地對(duì)不同的磁場(chǎng)范圍進(jìn)行測(cè)量，使該特斯拉計(jì)更加具有靈活性。

3、
　　該高斯計(jì)的設(shè)計(jì)采用了自頂向下的設(shè)計(jì)理念。即從設(shè)計(jì)欲實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)和要求出發(fā)，首先確定整體框架，再逐個(gè)深入到細(xì)節(jié)，逐個(gè)克服遇到的困難。最后再將各個(gè)模塊聯(lián)結(jié)在一起，使系統(tǒng)成為一個(gè)整體，從而完成最終的設(shè)計(jì)。
　　系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要分為信號(hào)采集子系統(tǒng)和界面子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。信號(hào)采集子系統(tǒng)由傳感器、放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和主控芯片組成，實(shí)現(xiàn)磁信號(hào)的采集、數(shù)據(jù)處理、調(diào)節(jié)量程和數(shù)據(jù)發(fā)送等功能。界面子系統(tǒng)選擇了體積只有信用卡大小卻功能強(qiáng)大的Raspb