学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

高温超导体特性测量系统

作　者: 吴丹
导　师: 曾一凡
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 相关检测 锁定放大器 超导体 DSP
分类号: TM26
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 103次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


随着超导技术的发展进步,其应用的领域和范围也在不断的扩大。现如今,超导技术的影响已经波及到了人们日常生活的方方面面。本文在相关检测理论的基础上,提出了一种基于相关检测技术的超导体电阻测量的新方案。并论证了相关检测理论在超导体电阻测量方面应用的可行性。本系统的硬件电路主要包括:电流源电路、超导电阻测量电路和超导环境温度测量电路三部分。电流源电路部分,为了能产生噪声较小的IKHz的方波信号,本设计采用C1M060(14位二进制串行计数器)芯片产生的数字电源供电,提高了电流源的精度;超导电阻测量电路部分,利用高性能的TMS320VC5509A DSP芯片构成锁定放大器,实现了超导体电阻的相关检测。TMS320VC5509A自带有两路高效率的10位A/D转换器,可以简化电路的设计过程,减小电路的规模。DSP外扩的FLASH程序存储芯片使用ATMEL公司的AT25256,而DSP与计算机之间的通信用MAX3111芯片实现;超导环境温度测量电路部分,采用双积分A/D转换器ICL7135完成模拟信号到数字信号的转换,再利用AT89C2051单片机实现热电偶温度的换算工作。在单片机与ICL7135的接口设计上,只采用两条线进行连接,有效的节省了单片机的FO口资源,减小了电路的复杂度。在软件设计方面,在CCS集成开发环境下用C语言和汇编语言编写了DSP的初始化程序、A/D采样程序、多缓冲串口(McBSP)数据传送程序和相关检测算法程序。而对单片机的编程是在Keil uVision2集成开发环境下,同样利用C语言和汇编语言完成的,主要编写了单片机的初始化程序、与ICL7135的通信程序、查表求超导环境温度程序等主要程序。实验表明,本测量系统可有效地检测微弱的超导体电阻信号,并充分显示出了自身在超导体电阻测量等微弱信号检测方面的优越性。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章 绪论  10-12
第二章 超导体特性及相关检测理论  12-19
  2.1 超导体特性简介  12-13
  2.2 相关检测理论  13-19
    2.2.1 锁定放大器  14-15
    2.2.2 相关检测理论及其应用于超导电阻测量的可行性  15-19
第三章 超导测量系统发展现状及现有超导体电阻测量方案  19-24
  3.1 超导测量系统的国内外发展现状  19-20
  3.2 现有超导体电阻测量方案  20-24
    3.2.1 采用高精度电压表进行测量  20-21
    3.2.2 采用高精度数据采集卡配合计算机软件处理进行测量  21-22
    3.2.3 使用高温超导材料特性测试装置进行测量  22-24
第四章 系统总体设计方案  24-26
  4.1 系统待完成功能  24
  4.2 系统构成  24-26
第五章 硬件设计方案  26-52
  5.1 电流源电路及超导材料部分设计  26-28
    5.1.1 电流源电路设计  26-27
    5.1.2 超导材料电路设计  27-28
  5.2 超导电阻测量电路设计  28-46
    5.2.1 超导电阻测量电路的信号通道设计  28-34
    5.2.2 超导电阻测量电路的参考通道设计  34-35
    5.2.3 DSP芯片及其外围电路设计  35-46
  5.3 超导环境温度测量电路设计  46-52
    5.3.1 热电偶及其温度补偿电路设计  46-48
    5.3.2 A/D转换器简介  48-50
    5.3.3 单片机及其与A/D转换器接口电路设计  50-52
第六章 系统的开发平台及软件设计  52-70
  6.1 系统开发平台  52-53
    6.1.1 CCS集成开发环境  52
    6.1.2 Keil uVision2集成开发环境  52-53
  6.2 DSP程序设计  53-67
    6.2.1 DSP芯片的初始化  54-56
    6.2.2 A/D转换器程序设计  56-58
    6.2.3 多通道缓冲串口McBSP程序设计  58-60
    6.2.4 单片机与DSP的连接设计  60-61
    6.2.5 MAX3111与DSP的连接设计  61-64
    6.2.6 AT25256与DSP的连接设计  64-65
    6.2.7 相关算法程序设计  65-67
  6.3 单片机程序设计  67-70
    6.3.1 单片机的初始化  68
    6.3.2 查表程序设计  68-70
第七章 结论  70-71
参考文献  71-73
在学研究成果  73-74
致谢  74

相似论文

  1. 电子提花编织机电控系统设计,TS183
  2. 基于DSP的集成光栅细分数显装置的研制,TH822
  3. 基于DSP的二维准直系统的研究,TH741.14
  4. 半实物火炮自动操瞄俯仰角度控制系统的研究,TJ303
  5. 同步电动机励磁控制系统研究,TM341
  6. 基于DSP的任意次谐波发生器的设计,TM935
  7. AES算法及其DSP实现,TN918.1
  8. 基于DSP的机器人语音命令识别系统研制,TN912.34
  9. 相位法激光测距仪信号接收系统研究,TN249
  10. 基于DSP的OFDM系统中的信道估计技术实现研究,TN919.3
  11. 电视制导系统中视频图像压缩优化设计及实现研究,TN919.81
  12. 基于小波变换的语音信号去噪及其DSP算法实现,TN912.3
  13. 基于TMS320C6713的SPIHT图像压缩算法研究及实现,TP391.41
  14. 红外图像匹配技术研究,TP391.41
  15. 基于DSP的三维测头数据采集处理系统的研制,TP274.2
  16. 基于DSP的VXI总线通用接口板研制,TP274
  17. 基于DSP的水声信号采集系统研究,TP274.2
  18. 基于DSP的单频激光实时信号解调方法研究,TN911.3
  19. 激光准直系统的姿态测量装置研制,TN24
  20. 铁基超导材料的第一性原理研究,O511
  21. ATV车载武器控制系统研究,TP273

中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 电工材料 > 超导体、超导体材料
© 2012 www.xueweilunwen.com