静电场场强测量仪设计论文.doc

静电场场强测量仪设计毕业论文 目 录 摘要 Ⅰ ABSTRACT II 第1章 绪论 1 1.1设计场强测量仪的背景及意义 1 1.2静电场场强测量仪研究的国内外研究现状 1 1.2.1测量电电场常用的研究方法 1 1.2.2场强测量仪的国外研究现状 2 1.2.场强测量仪的研究现状 1.3本课题研究的主要内容 3 第 2 章 整体方案设计 4 2.1总体实现原理概述 4 2.2系统主要元器件的介绍 2.2.1霍尔传感器 2.2.2集成运放 2.2.3 A/D转换器 2.2.4液晶显示器 7 2.3关键技术难点与解决途径 第3章 静电场场强测量仪的具体设计 3.1霍尔元件 3.1.1霍尔效应 3.1.2霍尔元件模型的创建 3.1.3AD/DA转换电路 1 3.2基准电压的设计 2 3.3 调理电路模块的设计 2 3.3.1 信号处理与采集电路 2 3.3.2 仪表放大单元 2 3.3.3 数字调零 4 3.4 A/D转换电路 4 3.5液晶显示单元 5 3.6单片机及存储系统 6 第4章 系统软件设计 7 4.1主程序软件设计 7 4.2 A/D软件设计 8 4.3 数据处理模块 0 4.4 液晶显示单元软件设计 2 第5章 仿真结果及分析 4 结论 2 致谢 2 参考文献 2 附录1 1章 绪论 1.1 设计场强测量仪的背景及意义 存在，, 容易得白内障、心血管等疾病，甚至导致人类免疫机能的下降, 从而引起癌症等病变。这些困扰人们生活的其中之一就是电磁场辐射。 可见，静电场的测量极为重要，目前静电场的测量已广泛应用于工业、电子、通讯和国防等科学研究，但是高精度、场强测量仪多用于科学研究，且价格昂贵，因此开发一种价格低廉，场强测量仪具有较强的应用价值及重大意义。 1.2 静电场场强研究的国内外研究现状 1.2.1 测量电场常用的研究方法 测量电磁场方法如下： 1.电磁感应法 在电磁感应定律中得到磁场强度,如果差别很小的话,就说明这个方案是可以的。3.电阻效应法 电场的变化就是随着电阻的变化而变化。这些效应的变化就是在这个力的作用下变化而来的。在系统达到稳定的时候也就是电场力等于这个力，载流子在两端集聚产生霍尔电场，速度较慢的载流子偏向于电场力方向，大大减少，从而使电阻增加该方法的一个装置将在一个外部磁场和一个串联电阻，在电流源连接的电阻，通过调整约束装置的尺寸大小的电流，用电压表测量电压和电阻可以抑制电压，最后电力。 4.电通门法 这就是传感器的最主要的材料。它的属性很好，材料更加稳定。我们需要有两个线圈都是围绕着它来运转的。在这两个线圈的运转上我们可以确定信号的来源以及变化。我们可以通过电场来判断磁场以及谐波的变化。 这些方法各有优缺点，核磁共振光谱测量方法具有较高的灵敏度，但测量误差是比较大的。高分辨率的我的门方法测量约10赫兹的频率，但是，只适用于测量缓变的恒定磁场对一般职业低，测量地磁勘探。是一种理想的方法来测量的霍尔器件，具有灵敏度高，体积小，一个范围广泛的频率和温度可以测量的,而且这种方法不仅能测量恒定电场,还能测量交变电场，简单、方便又可靠。 1.2.2 场强测量仪的国外研究现状 当然，必须有相应的静电场的测量仪器检测场强测量仪的过程中需要很多测量仪来检测。我们要通过了解这些测量仪的知识与用法才能知道它的频率。 1.宽带辐射测量仪 现在比较这种测量仪的结构都是由两个探头来组成的。这种测量的是通过测量流过电阻的大小来判断数据的从而我们能测量出来数值。它的探头是通过的它反应的快慢。来实现天线的长度小于半波长。这个仪器是由二极管，正交天线组成的，它这样就能确保检测到子弹的速度。 2.选频式窄带辐射测量仪 这是一种在我们日常生活中常见的测量仪。它测的电场强度比较的小的东西。选它是通过测量频率来确定场强的。它的测量范围比较小，但是他的优点就是他的精准度要比一般的测量仪要精准的多。在一些特定的情况下我们只能用这种测量仪，它的实用与便捷为我们生活提供了很多便利。 1.2.3 场强测量仪的国内研究现状 1.液注式测量仪 1998 年，苏永宏等对高绝缘性烃类液体燃料的静电雾化进行了试验研究，所采用的试验装置由静电雾化器、高压电源和测量装置三部分组成，高压电源采用电压 0～60KV 的直流高压电源和高压脉冲电源两种，油雾颗粒尺寸测量用 Malvern ST2600 测量仪，利用Fraunhofer 衍射法，并由摄像器拍照成放大四倍的图片。在试验中发现，采用高压脉冲电源时其雾化效果优于直流高压，但当电压达到某一最大值时，充电水平骤然下降，平均电荷密度大幅度下降，对此苏永宏等运用 Kelly 理论将其看成液柱表面电晕放电进行了解释。 2.雾化式测量仪 2002 年，江苏理工大学以煤油为喷雾介质，研制了非