數控旋轉磁場儀制造技術

本實用新型專利技術涉及一種數控旋轉磁場儀，數控旋轉磁場儀包括旋轉磁場儀主機和旋轉磁場架，旋轉磁場儀主機上設置有液晶屏、電機控制接口、磁場測量接口、菜單和選擇按鍵、啟動按鍵、停止按鍵、轉速調節旋鈕和方向控制旋鈕，旋轉磁場儀主機內具有微處理器及微處理器控制電路、步進電機驅動電路、磁場傳感放大電路、轉速調節電路、液晶驅動和顯示電路；旋轉磁場架由步進電機、旋轉盤、旋轉盤上的條形磁鐵塊和磁場傳感探頭構成。本數控旋轉磁場儀采用微處理器實現精確地控制步進電機的轉速，從而控制了旋轉磁場的頻率，同時旋轉磁場儀工作穩定可靠、磁場頻率精度高、操作簡便，可廣泛用于研究旋轉磁場的生物效應測量和相應的實驗。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種數控旋轉磁場儀，屬于電子技術應用和實驗應用的領域。
技術介紹
在農業工程領域，磁場生物效應研宄已有很多年并形成了相應的磁處理技術，磁處理技術是一種農業物理技術，具有對農作物生理損傷小、快捷和高效等優點，在一定的磁場強度下，能促進動植物的生長發育和帶來正面影響的為磁場的正生物學效應。在農業工程領域內，農業相關的磁場生物效應研宄不但給農作物增產提供了新方法，也豐富了生物磁學研宄的內容。旋轉磁場作用于生物體后，在生物體內引起一系列的生物學效應，同時也為動物臨床磁療提供了理論基礎。關于旋轉磁場生物效應的研宄，近年來在國內外都取得許多新的進展，目前已有實驗研宄了其對于血細胞和血液流變學、組織愈合、酶和自由基、血糖及組織細胞、膽汁、損傷康復、骨愈合、桿菌生長等方面的影響。要研宄旋轉磁場的生物效應，就要有產生旋轉磁場的儀器，現有數控旋轉磁場儀器大多是采用交流電來產生旋轉磁場，磁場的穩定性差，且與交流電信號的頻率和電流的穩定性有很大的關系。本技術利用步進電機轉速的穩定性和微處理器的控制及邏輯運算能力，結合強磁體磁鐵塊，能產生穩定的旋轉磁場，同時能方便的調節旋轉的速度，從而產生不同頻率的旋轉磁場。
技術實現思路
針對現有的數控旋轉磁場儀器的不足，本技術的數控旋轉磁場儀，采用精確的步進電機帶動強磁體磁鐵塊轉動從而形成穩定的旋轉磁場，而在數控旋轉旋轉磁場儀主機內采用微處理器來準確的控制步進電機的轉速，采用磁場傳感探頭測量磁場的強度，并可通過液晶屏顯示轉速和磁場等信息。數控旋轉磁場儀包括旋轉磁場儀主機和旋轉磁場架，旋轉磁場儀主機上設置有液晶屏、電機控制接口、磁場測量接口、菜單和選擇按鍵、啟動按鍵、停止按鍵、轉速調節旋鈕和方向控制旋鈕，旋轉磁場儀主機內具有微處理器及微處理器控制電路、步進電機驅動電路、磁場傳感放大電路、轉速調節電路、液晶驅動和顯示電路；旋轉磁場架由步進電機、旋轉盤、旋轉盤上的條形磁鐵塊和磁場傳感探頭構成。本技術旋轉磁場儀主機內采用的微處理器是TI公司生產的MSP430F479芯片。它是一款超低功耗的微處理器，它基于真正的正交16位RISCCPU內核，具有16個可單周期全尋址的16位寄存器，3個不同的時鐘信號，6種工作模式，耗電電流很小，并可置于省電模式，以中斷的方式喚醒，盡可能地降低功耗。MSP430F479具有強大的運算性能、片內包括有精密硬件乘法器、具有60KB的FLASH、2KB的RAM、16位的A/D轉換器、高精度比較器等常用資源。通過片內的JTAG調試接口即可完成系統編碼的調試，開發環境方便高效。本技術利用MSP430F479微處理器的控制功能，產生一定頻率的脈沖序列精確控制步進電機的轉速，從而控制旋轉磁場的頻率；同時利用片內的16位A/D轉換器來實現A/D轉換，通過微處理器控制液晶屏顯示頻率、磁場強度等信息。旋轉磁場儀主機內的微處理器起著控制和運算的核心作用，保證著各單元電路相互協調和穩定的工作，在旋轉磁場儀主機內的電源、微處理器控制電路、步進電機驅動電路和步進電機依次連接；磁場傳感探頭、磁場傳感放大電路和微處理器依次連接；同時轉速調節電路和液晶驅動和顯示電路也都與微處理器相連接。本技術選用8相42BY48HJ30B精密步進電機，但其驅動電流較大，直接用微處理器無法驅動，故加入了驅動電路可達500mA的驅動芯片ULN2003，在微處理器的控制下驅動步進電機轉動。微處理器的4個I/O端口分別直接與ULN2003的輸入相連，ULN2003的輸出分別與步進電機的4個輸入端相連，從而達到微處理器控制步進電機的目的?！靖綀D說明】 圖1是旋轉磁場儀主機外觀圖，其中的I是液晶屏、2是電機控制接口、3是磁場測量接口、4是菜單和選擇按鍵、5是啟動按鍵、6是停止按鍵、7是轉速調節旋鈕、8是方向控制旋鈕。圖2是旋轉磁場架外觀圖，其中的9是電機控制線，10是步進電機，11是旋轉盤，12是條形磁鐵塊，13是磁場傳感探頭、14是磁場傳感線，15是旋轉磁場架底板。圖3是旋轉盤結構圖。圖4是系統電路原理圖。【具體實施方式】結合附圖，下面具體說明數控旋轉磁場儀的工作和電路情況。本技術的旋轉盤上的條形磁鐵塊一共有六塊，都采用釹鐵硼材料的強磁體磁鐵塊，并按圖3中的六邊對稱分布擺放，形成水平的磁場，并隨旋轉盤的轉動再轉動。將釹鐵硼材料的強磁體磁鐵塊，通過嵌入固定在步進電機的旋轉盤上，當步進電機轉動時，其強磁體磁鐵塊產生的磁場也跟著旋轉，從而產生旋轉的磁場，其步進電機的轉速決定著旋轉磁場的旋轉的頻率。在使用中，結合旋轉磁場儀主機上的轉速調節旋鈕和方向控制旋鈕可對步進電機的轉動速度和轉動方向進行調節，其啟動按鍵和停止按鍵可對步進電機的運行和停止進行控制。本技術的磁場強度測量采用磁場強度傳感器和運放來對磁場信號進行采取和放大，其中磁場強度傳感器選用了霍爾線性小型集成塊UGN350IT，其具有測量體積小、精度高、線性好等特點，將它置于磁場傳感探頭頂端，同時磁場傳感探頭的外形結構為梯形，并通過梯形滑槽與旋轉磁場架底板相吻合，在使用中，可以通過滑槽取出并放置到需要測量磁場強度的區域，使用非常方便。磁場信號的放大采用運放TL084來構成，將輸出信息進行放大后送入微處理器，計算得到并由液晶顯示磁場強度。旋轉磁場儀主機上的電機控制接口和磁場測量接口都采用多芯航空插座。本技術的液晶顯示采用低電壓、低功耗帶中文字庫、采用ST7920控制器的128X64液晶顯示屏。它具有4/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，其模塊接口方式靈活，操作指令簡單、方便，可以顯示8X4行16X16點陣的漢字，也可完成圖形顯示，可構成全中文人機交互圖形界面。本數控旋轉磁場儀采用微處理器實現了精確地控制步進電機的轉速，并控制了旋轉磁場的頻率，旋轉磁場儀工作穩定可靠、磁場頻率精度高、操作簡便，可廣泛用于研宄旋轉磁場的生物效應測量和相應的實驗?！局鳈囗棥?.一種數控旋轉磁場儀，其特征是:數控旋轉磁場儀包括旋轉磁場儀主機和旋轉磁場架，旋轉磁場儀主機上設置有液晶屏(I)、電機控制接口(2)、磁場測量接口(3)、菜單和選擇按鍵(4)、啟動按鍵(5)、停止按鍵￠)、轉速調節旋鈕(8)和方向控制旋鈕(7)，旋轉磁場儀主機內具有微處理器及微處理器控制電路、步進電機驅動電路、磁場傳感放大電路、轉速調節電路、液晶驅動和顯示電路；旋轉磁場架由步進電機(10)、旋轉盤(11)及旋轉盤上的條形磁鐵塊(12)和磁場傳感探頭(13)構成；其旋轉磁場儀主機內的電源、微處理器控制電路、步進電機驅動電路和步進電機依次連接；磁場傳感探頭、磁場傳感放大電路和微處理器依次連接；同時轉速調節電路和液晶驅動和顯示電路也都與微處理器相連接；其旋轉磁場架上的磁場傳感探頭(13)的外形結構為梯形，并通過梯形滑槽與旋轉磁場架底板(15)相吻合。2.根據權利要求1所述的數控旋轉磁場儀，其特征是:其旋轉磁場儀主機內的微處理器采用的是TI公司生產的MSP430F479芯片。3.根據權利要求1所述的數控旋轉磁場儀，其特征是:其旋轉盤(11)上的條形磁鐵塊(12)—共有六塊，都采用釹鐵硼材料的強磁體磁鐵塊?！緦＠勘炯夹g涉及一種數控旋轉磁場儀，數控旋轉磁場儀包括旋本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種數控旋轉磁場儀，其特征是：數控旋轉磁場儀包括旋轉磁場儀主機和旋轉磁場架，旋轉磁場儀主機上設置有液晶屏(1)、電機控制接口(2)、磁場測量接口(3)、菜單和選擇按鍵(4)、啟動按鍵(5)、停止按鍵(6)、轉速調節旋鈕(8)和方向控制旋鈕(7)，旋轉磁場儀主機內具有微處理器及微處理器控制電路、步進電機驅動電路、磁場傳感放大電路、轉速調節電路、液晶驅動和顯示電路；旋轉磁場架由步進電機(10)、旋轉盤(11)及旋轉盤上的條形磁鐵塊(12)和磁場傳感探頭(13)構成；其旋轉磁場儀主機內的電源、微處理器控制電路、步進電機驅動電路和步進電機依次連接；磁場傳感探頭、磁場傳感放大電路和微處理器依次連接；同時轉速調節電路和液晶驅動和顯示電路也都與微處理器相連接；其旋轉磁場架上的磁場傳感探頭(13)的外形結構為梯形，并通過梯形滑槽與旋轉磁場架底板(15)相吻合。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：汪建，
申請(專利權)人：四川農業大學，汪建，
類型：新型
國別省市：四川;51