关于磁场相关论文范文,与基于单片机的管道漏磁检测系统硬件设计相关论文答辩开场白

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【摘 要】本文主要介绍了基于51单片机的磁场检测系统硬件设计、工作原理及主要功能.该实验以8051单片机为核心,采用线性霍尔元件UGN3503UA作为传感器来感应线圈磁场的变化,并将磁场的变化转化为电压的变化,硬件系统主要由单片机、磁传感器、A/D模块、显示器等组成,该系统的研究主要是为了能更好的应用于磁场检测等方面,比如管道漏磁检测、缺陷漏磁场的检测等.

【关 键 词】单片机；磁场检测；磁传感器；A/D模块；显示器

1.引言

管道系统广泛应用于国民经济的各个重要部门,如石油化工、天然气、冶金、水利等,大部分都用作气体或流体的承压运输,管道系统的工作环境恶劣,承受运输的气体或流体的压力、土壤和各种化学物质的侵蚀,使管道内部的潜在缺陷逐渐变成破裂而引起泄漏,污染人民的生活环境并且影响工业生产,所以对现有的管道系统进行无损检测有很大的意义.

由于管道绝大多数采用导磁性能良好的高碳钢或者合金钢值制成,很适合于利用磁性检测法进行检测.同时,磁性检测法具有现场适应性强,不受油泥等非导磁材料的影响,成本较低,易于实现等优点,研究的焦点主要集中在磁性检测法,目前,用于检测管道的宏观损伤的磁性检测法主要有磁粉检测法、漏磁场检测法和磁通检测法.

怎么写磁场本科毕业论文
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2.磁传感器的选取

此处是检测缺陷漏磁场,一般缺陷漏磁场在OG、4OOG范围内.为了检测漏磁场,可以用的传感器有线圈和霍尔元器件.霍尔元器件和线圈的灵敏度一般,霍尔器件的灵敏度一般都在10mV/mA*kG,线圈的灵敏度也差不多.线圈可以做得很小,也即它的空间分辨力可以较高,但线圈的一致性不好.而霍尔器件是现成的芯片,有多种芯片可以选择,一致性会比线圈的高,很适合于多传感器的场合.综合以上的优缺点,我选霍尔元器件作为漏磁场传感器.本课题选用Allegro公司的线性霍尔传感器uGN3503uA型芯片,它是一种低噪声输出型霍尔传感器,5v供电时,灵敏度为1.3mv/G,量程范围为0-900G,当外磁场为零时,它的输出电压值在2.25v-2.75v.

3.传感器放大滤波电路

4.单片机磁场检测硬件系统的设计与实现

4.1系统的设计思路

要测量磁场,必须要有一套传感器的伺动机构,带动传感器探头移动.根据圆形缺陷的理论模型的漏磁场分布,测量的最终目的是提取缺磁场几何图形的正负峰值和正负峰值的间即.由于事先不知道磁场的峰值在何处,所以必须在z轴方向连续测量一段区间,这就要求一