电磁流量计磁场测量研究与磁场重构的实现

论文摘要

电磁流量计是重要的工业计量器具,依靠导电介质流过磁场产生的电信号进行测量。因此,工作磁场的稳定性、可靠性直接影响其输出性能。磁场的测量是保证产品设计、试验、检验的重要手段。然而,目前普遍使用的高斯计、磁强计等磁场测量设备都是进行磁场的单点、静态测量,难以反应磁场的变化、分布等情况。而电磁流量计工作磁场大多为交变磁场,且其空间分布是影响其测量精度的重要因素。因此,现有的磁场测量设备难以满足电磁流量计磁场的测量需求。本文根据上述问题开发基于虚拟仪器技术的磁场测量系统,利用霍尔芯片结合NI数据采集系统的方法对磁场参数进行测量,对磁场的大小、频率等情况进行实时监测。同时,结合测量点坐标,对磁场数据进行可视化处理,使磁场分布情况更直观。为了提高测量数据的可靠性,本文对霍尔效应进行了深入地理论分析,找出霍尔电压产生非线性误差的原因,通过实际测量数据,对输出信号进行拟合。通过Lab VIEW软件平台对实时数据进行修正。同时为了提高测量效率,开发了多点同步测量霍尔探头,实现磁场分布的快速测量。通过理论分析、试验测试、软件算法编制、硬件平台搭建,建立了动态磁场测量的方法,以及磁场可视化的系统。实验结果表明,本文开发的测量系统可以有效监测电磁流量计工作磁场的变化,获取准确的实时数据,并以波形、空间分布图的形式显示。有效解决了现有磁场测量设备无法解决全面测量磁场信息的难题。

论文目录

• 引言
• 1.绪论
•   1.1 .研究的相关背景
•     1.1.1 .电磁流量计简介
•     1.1.2 .磁场测量在电磁流量计中应用
•     1.1.3 .磁场测量的扩展应用
•   1.2 .国内外研究现状
•   1.3 .本文研究的主要内容
• 2.磁场测量方法及选择
•   2.1 .磁场测量方法
•     2.1.1 .磁场参数的特点
•     2.1.2 .磁测方法简介
•   2.2 .霍尔效应的原理及优缺点
• 3.硬件平台搭建
•   3.1 .硬件平台整体设计思路
•   3.2 .霍尔探头设计
•     3.2.1 .霍尔元件选型
•     3.2.2 .压控恒流源电路设计
•   3.3 .数据采集系统搭建
• 4.测量程序开发
•   4.1 .虚拟仪器技术
•   4.2 .LabVIEW开发环境
•   4.3 .磁场测量的程序方案
•     4.3.1 .数据采集方案
•     4.3.2 .程序方案
•   4.4 .测量程序
•     4.4.1 .用户界面设计
•     4.4.2 .程序代码设计
• 5.仪器操作与试验
•   5.1 .磁场测量系统操作说明
•   5.2 .磁场测量仪不确定度分析
•   5.3 .试验与分析
•     5.3.1 .仪器校正
•     5.3.2 .动态磁场测量
•     5.3.3 .多点静态磁场测量
•     5.3.4 .注意事项
• 6.总结与展望
• 参考文献
• 附录A 霍尔传感器校正数据
• 致谢
• 英文摘要
• 中文摘要

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 陈杭武

导师: 王让定,严迪群

关键词: 磁场测量,虚拟仪器,霍尔,流量计

来源: 宁波大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑,信息科技

专业: 物理学,仪器仪表工业,计算机软件及计算机应用

单位: 宁波大学

分类号: O441;TP311.52;TH814.93

DOI: 10.27256/d.cnki.gnbou.2019.000971

总页数: 56

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