| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第12-18页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第12-15页 |
| 1.1.1 磁场分布检测技术的发展及应用概述 | 第12-13页 |
| 1.1.2 磁场分布检测在电磁流量计励磁设计中的应用 | 第13页 |
| 1.1.3 磁场分布检测在电磁流量计标定中的应用 | 第13-15页 |
| 1.2 课题研究目的及意义 | 第15-17页 |
| 1.3 论文主要内容及结构 | 第17-18页 |
| 第2章 电磁流量计理论研究及关键技术 | 第18-26页 |
| 2.1 电磁流量计的工作原理 | 第18-23页 |
| 2.1.1 法拉第电磁感应定律 | 第18-19页 |
| 2.1.2 电磁流量计的基本工作原理 | 第19-20页 |
| 2.1.3 电磁流量计的基本微分方程 | 第20-23页 |
| 2.2 电磁流量传感器结构及其励磁方式 | 第23-25页 |
| 2.2.1 传感器的基本结构 | 第23-24页 |
| 2.2.2 传感器的励磁方式 | 第24-25页 |
| 2.3 本章小结 | 第25-26页 |
| 第3章 磁场分布检测系统分析与方案设计 | 第26-34页 |
| 3.1 系统功能分析与模块设计原则 | 第26-28页 |
| 3.2 系统方案设计的关键技术 | 第28-32页 |
| 3.2.1 可调向励磁激励及电流检测技术 | 第28-29页 |
| 3.2.2 防干扰高精度高斯检测技术 | 第29-30页 |
| 3.2.3 数据采集与通信技术 | 第30页 |
| 3.2.4 数据存储与空间成像技术 | 第30-31页 |
| 3.2.5 X-Y坐标仪 | 第31-32页 |
| 3.3 系统总体结构设计 | 第32-33页 |
| 3.4 本章小结 | 第33-34页 |
| 第4章 磁场分布检测系统的硬件平台搭建 | 第34-60页 |
| 4.1 电磁流量计传感器管道磁场分布试验台设计 | 第34-39页 |
| 4.1.1 电磁流量计传感器设计 | 第34-35页 |
| 4.1.2 带X-Y坐标仪的高斯传感器应用设计 | 第35-39页 |
| 4.2 主控模块最小系统设计 | 第39-43页 |
| 4.2.1 主控MCU的选择 | 第39-41页 |
| 4.2.2 供电及晶振电路设计 | 第41-42页 |
| 4.2.3 电压监测及复位电路设计 | 第42-43页 |
| 4.2.4 其他接口电路设计 | 第43页 |
| 4.3 系统电源模块设计 | 第43-48页 |
| 4.3.1 AC-DC电源应用设计 | 第44-45页 |
| 4.3.2 LDO系统供电电源设计 | 第45-47页 |
| 4.3.3 其他电源电路设计 | 第47-48页 |
| 4.4 系统信号检测及通信模块设计 | 第48-58页 |
| 4.4.1 可调向励磁电流激励电路设计 | 第48页 |
| 4.4.2 高斯探头高精度恒流源激励电路设计 | 第48-51页 |
| 4.4.3 高精度高斯放大电路设计 | 第51-55页 |
| 4.4.4 ∑-△型A/D采集电路设计 | 第55-57页 |
| 4.4.5 串口RS232通信电路设计 | 第57-58页 |
| 4.5 人机交互和TFT显示接口设计 | 第58-59页 |
| 4.6 本章小结 | 第59-60页 |
| 第5章 磁场分布检测系统的软件实现 | 第60-80页 |
| 5.1 系统软件平台简介 | 第60页 |
| 5.1.1 下位机嵌入式软件平台 | 第60页 |
| 5.1.2 上位机(PC机)软件开发平台 | 第60页 |
| 5.2 信号检测模块程序设计 | 第60-66页 |
| 5.2.1 可调向励磁方式 | 第61页 |
| 5.2.2 AQW214程控光电切换设计 | 第61-62页 |
| 5.2.3 ADS1247采集控制及SPI数据通信设计 | 第62-66页 |
| 5.3 串行通信及通讯协议设计 | 第66-68页 |
| 5.4 嵌入式下位机主控程序设计 | 第68-70页 |
| 5.5 上位机数据处理及空间成像软件设计 | 第70-79页 |
| 5.5.1 上位机软件的整体方案设计 | 第70-71页 |
| 5.5.2 上位机系统登陆及界面介绍 | 第71-72页 |
| 5.5.3 系统参数设置功能模块 | 第72-75页 |
| 5.5.4 系统初始化功能模块 | 第75页 |
| 5.5.5 数据库模块 | 第75-78页 |
| 5.5.6 三维成像模块 | 第78-79页 |
| 5.6 本章小结 | 第79-80页 |
| 第6章 磁场分布检测系统的校准与评估 | 第80-90页 |
| 6.1 X-Y坐标仪的校准 | 第80-83页 |
| 6.1.1 校准环境和方法 | 第80-81页 |
| 6.1.2 校准数据及分析 | 第81-83页 |
| 6.2 高斯检测系统的校准 | 第83-88页 |
| 6.2.1 校准环境和方法 | 第83-85页 |
| 6.2.2 校准结果与分析 | 第85-88页 |
| 6.3 电磁流量计磁场分布检测系统技术参数的评估 | 第88-89页 |
| 6.3.1 评估内容 | 第88页 |
| 6.3.2 初步评估技术参数 | 第88-89页 |
| 6.4 本章小结 | 第89-90页 |
| 第7章 电磁流量计最佳励磁系统结构的探究 | 第90-112页 |
| 7.1 电磁流量计的权重函数理论 | 第90-97页 |
| 7.1.1 权重函数的物理意义及应用 | 第90-92页 |
| 7.1.2 长筒流量计的权重函数 | 第92-95页 |
| 7.1.3 短管流量计的权重函数 | 第95-97页 |
| 7.2 电磁流量计励磁系统结构 | 第97-103页 |
| 7.2.1 均匀励磁结构和非均匀励磁结构 | 第98-101页 |
| 7.2.2 常见励磁系统结构的对比 | 第101页 |
| 7.2.3 矩形鞍状励磁结构的传感器测试 | 第101-103页 |
| 7.3 最佳励磁系统结构的探索 | 第103-110页 |
| 7.3.1 最佳结构的探索方法 | 第103-104页 |
| 7.3.2 ANSYS有限元分析 | 第104-107页 |
| 7.3.3 基于变形短矩形鞍状结构的分析 | 第107-110页 |
| 7.4 本章小结 | 第110-112页 |
| 第8章 总结与展望 | 第112-114页 |
| 参考文献 | 第114-118页 |
| 致谢 | 第118页 |