基于核磁共振方法的磁場測量儀——控制與顯示部分.pdf

1、核磁共振理論誕生于1946年，經(jīng)過60多年的發(fā)展已經(jīng)相當(dāng)成熟，用于建立以原子常數(shù)為尺度的磁場參量自然基準(zhǔn)，具有測量精度高、受外界干擾小、信號穩(wěn)定清晰等其它方法無法比擬的優(yōu)勢。本文介紹了核磁共振理論原理，以及基于核磁共振方法的數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)磁場測量儀系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)，深入闡述了系統(tǒng)控制與顯示部分的軟硬件設(shè)計(jì)方案。
　　 本系統(tǒng)以邊緣振蕩器的設(shè)計(jì)以及核磁共振信號的提取為核心，從節(jié)約測量時間的角度出發(fā)，首先利用霍爾效應(yīng)器件粗略測量磁感應(yīng)強(qiáng)

2、度，根據(jù)核磁共振理論選擇儀器檔位。進(jìn)而使用單片機(jī)控制D/A轉(zhuǎn)換器輸出，通過改變變?nèi)荻O管反向偏壓調(diào)整邊緣振蕩器的振蕩頻率，實(shí)現(xiàn)共振信號的自動搜索和跟蹤。最后采用CPLD和單片機(jī)測量邊緣振蕩器的振蕩頻率，根據(jù)拉莫爾進(jìn)動公式轉(zhuǎn)換成待測磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，由液晶顯示器輸出測量結(jié)果和核磁共振信號的示意圖。
　　 本設(shè)計(jì)從電源、電路設(shè)計(jì)和印刷電路板制作三個角度保證設(shè)計(jì)的可靠性，使量程達(dá)到0.1T～2T，精度為10-5～10-6，并以實(shí)驗(yàn)事實(shí)