中頻強磁場測量系統(tǒng)的研發(fā).pdf

1、隨著經(jīng)濟科技的發(fā)展,中頻強磁場的應(yīng)用越來越廣泛,如醫(yī)學(xué)應(yīng)用、科學(xué)實驗和抗干擾測量等,而測量中頻強磁場仍是測量領(lǐng)域一個難題。目前國內(nèi)磁場檢測儀器集中在工業(yè)用的低頻強磁場和通信用的高頻弱磁場,對于高頻率強磁場的測量研究,主要集中在瞬態(tài)磁場,也無法連續(xù)測量和顯示空間點磁場。本課題來源于廣東工業(yè)大學(xué)承擔(dān)的2004年國家自然科學(xué)基金項目“交變磁場中金屬粒子誘導(dǎo)腫瘤熱療新方法的研究”。腫瘤熱療中加熱裝置采用中頻交變磁場,磁感應(yīng)強度和頻率是兩個關(guān)鍵參

2、數(shù),本文利用腫瘤熱療設(shè)備的磁場特性,設(shè)計了一款基于嵌入式μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)的中頻強磁場的點測量裝置。
　　 本文根據(jù)當(dāng)前交變磁場的測量需求,綜述了當(dāng)前國內(nèi)外的磁場測量現(xiàn)狀,并分析了中頻強磁場測量系統(tǒng)的研究意義。通過分析磁場測量方法和電磁場的基本理論,結(jié)合中頻強磁場和近場測量的特點,首先進行了中頻強磁場傳感器的設(shè)計。中頻強磁場傳感器作為獲取磁場信息的設(shè)備,其設(shè)計是整個磁場測量系統(tǒng)的關(guān)鍵。本文設(shè)計、開發(fā)了線圈式磁場傳感器,傳感器

3、的設(shè)計主要包括對線圈探頭的尺寸設(shè)計、線圈材料以及骨架的選取。通過對線圈探頭的等效電路和工作狀態(tài)分析,得出線圈探頭的頻率特性,同時對探頭進行了靈敏度、遲滯性、重復(fù)性等靜態(tài)特性的實驗,對實驗結(jié)果進行誤差分析,結(jié)果表明,所設(shè)計的探頭達到要求。測量裝置以嵌入式微控制器LM3S1138為核心,詳細說明了主控電路及信號放大、電壓和頻率檢測、USB通訊電路、電源檢測電路、人機交互模塊等各個功能模塊的設(shè)計,通過對測量裝置的實驗調(diào)試,驗證了測量裝置運行的