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基于磁传感器阵列的微弱磁性目标定位的研究

更新时间：2020-03-16 14:35:25 大小：2M 上传用户：IC老兵查看TA发布的资源 标签：传感器 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

无线胶囊内窥镜技术的发展给人体内部胃肠道等器官的检查带来了巨大的突破,无线定位技术是这种诊疗方式的关键技术,人体消化道内的无线跟踪技术中,医学成像定位、超声定位、射频信号定位、电磁定位、磁标记物定位等是现在比较常用的无线定位方式,而这些种种的无线定位方式都有着这样或那样的缺点,针对于此,考虑到近年来不断发展的磁传感监测技术,可以选择采用磁定位技术来跟踪胶囊,基于这一思路,设计了磁传感器阵列测量系统。系统设计过程如下:

  首先对永磁体的基本磁场理论进行探讨,就最基本的磁偶极子理论进行了介绍,然后介绍了经典磁定位理论,最后就几种典型形状永磁体磁场的理论推导,并且在MATLAB环境中模拟仿真出了它们周围的的磁场示意图,为后面的系统设计打下了理论基础。

  开始设计此磁测系统的硬件部分,通过对硬件器材的选用、介绍、连接,逐步搭建起来整个磁测系统的硬件结构。硬件系统分成磁传感器模块和后台数据传输、处理模块。传感器选用了霍尼韦尔的HMC5883L传感器,后台的单片机开发板选用普中科技的HC6800单片机开发仪,考虑到传感器模块与后台数据传输的地址译码问题,采用了开关电路配合译码器的设计,译码电路采用74LS154译码器,开关电路选择了MAX4501开关,显示器采用了1602LCD。

  对于此磁测系统的软件采取先分后总的方式完成了各分部到总体的的设计。软件系统实现校准、设置、测量等功能,包括主程序、初始化程序、自测试程序、设置程序、测量程序。

  利用这个系统对三种典型形状的永磁体进行了两组测量试验,第一组试验针对永磁体与磁传感器阵列的距离对于定位精度的影响进行研究,第二组试验针对磁传感器阵列中的传感器间的间距对于定位精度的影响进行了研究,最后对试验数据进行了统计分析,得出了磁传感器阵列的有效距离范围、阵列中传感器的间距对于定位精度的影响、永磁体形状对于定位精度的影响等一些对于以后的深入研究和实际应用有益的结论。

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