基于LabVIEW测量材料磁特性参数的新系统

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作为主要的建设和生产材料,铁磁性材料的质量对经济发展来说是至关重要的。铁磁性材料的磁特性是铁磁性材料质量好坏的衡量标准,而磁化曲线和磁滞回线就是获得磁性材料磁特性参数的重要依据。因此,测试铁磁材料的磁特性和测量磁性参数,是一项很有价值的研究课题。论文是在测量磁性材料磁特性原理的基础上展开研究,开发出一种基于LabVIEW软件测量材料磁特性及参数的新系统,本测量系统求取磁性参数快速准确、人机互动且可视化程度高、操作简单易懂。装置系统共有4部分组成,脉冲磁场发生装置、U形铁氧体检测探头、NI公司的DAQ数据采集卡以及上位机虚拟仪器LabVIEW信号采集系统,该系统完整的绘制出磁滞回线磁化曲线,并精确采集出重要铁磁性参数。实验过程:待测磁性材料与U形探头构成闭合回路,探头两脚分别缠绕感应线圈和激励线圈,使用脉冲法装置箱对激励线圈放电,在U形探头的线圈中产生激励电流和感应电压两路信号,经过NI公司高速数据采集卡DAQ的采集,之后通过上位机进行数据处理。上位机处理采用LabVIEW虚拟仪器,绘制出完整的磁化曲线和磁滞回线,经过设计算法和图形化编程,在前面板显示铁磁性材料的磁特性曲线,以及磁性参数。论文主要内容:(1)概括介绍铁磁性材料的性质,铁磁性材料的应用范围,以及铁磁材料磁性参数对于铁磁材料的选择和使用的重要性。介绍铁磁性材料参数含义以及铁磁性材料磁性参数的多种求取方法,以及国内外测量铁磁性材料磁滞回线磁化曲线的方法。(2)阐明装置硬件设计所依据的基础理论。介绍装置的设计方法、功能和工作原理,U探头的选取及其构造和使用方法,NI公司的DAQ数据采集卡的采集原理。(3)介绍虚拟仪器LabVIEW数据采集技术,LabVIEW虚拟仪器的编程思想及其在采集与处理数据方面的特点和优势。介绍使用LabVIEW测绘磁滞回线和磁化曲线、提取磁性参数过程中所使用的编程模块、整个采集系统的设计思想和算法、程序框图的设计,程序前面板的布置与和显示情况。(4)介绍基于LabVIEW测量材料磁特性参数的新系统的设计过程和在实验中的使用情况。采用LabVIEW图形化编程工具软件,采集信号并进行分析计算,测绘磁滞回线和磁化曲线,将信号转化为数组并对其进一步处理,从中提取出磁滞回线和磁化曲线上的多种磁性参数值。在程序前面板显示磁性参数值以及参数点坐标和曲线点坐标的数组,以便全方位多角度掌握磁性材料的磁特性,挑选出性能优良的磁性材料。
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