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基于AVR的数字高精度磁场测量系统的设计
资料介绍
磁场测量在国防安全、军事技术、工程、环境、考古、资源勘查、医学诊断等领域均有着重要的意义。常用的磁场测量仪有光泵磁力仪、质子磁力仪、超导量子磁力仪、磁通门磁力仪、核磁共振仪等。由于分辨力高、测量范围宽、性能可靠、能直接测量磁场的分量、且适用于高速运动系统等优点，磁通门磁力仪得到了广泛应用。然而，传统的磁通门磁力仪多采用机械式的结构以及模拟电路设计，体积庞大，且易受环境干扰。随着微电子技术与计算机技术发展，小型化和数字化磁通门磁力仪成为了可能，本文在分析模拟式磁通门磁通仪的基础上，设计了一种基于AVR的数字高精度磁场测量系统，主要工作如下:
首先，分析并比较了几种磁场测量的方法;介绍了磁通门现象，通过分析磁通门数学模型，介绍了磁通门工作原理。此外，介绍了几种磁通门探头的结构，探讨了设计磁探头时需注意的问题。
其次，设计了一种基于AVR单片机的高精度磁场测量系统，能精确测量磁场，并能通过串口与上位机交互。系统主要包括:电源、数字激磁、磁信号放大处理、A/D转换、MCU控制、数字温度测量、串口通信、液晶显示、键盘、实时时钟、数据存储模块与PC上位机界面等。
然后，通过对磁通门测量系统试验结果的分析，提出了一种温度和环境磁场干扰的自动补偿方法，有效地提高了系统测量精度与系统稳定性。
最后，完成了电磁标定与系统整机调试。试验结果表明，系统工作稳定，测量分辨率较高，达到了纳特级，实现了预期的设计目标。
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