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基本信息

項目名稱:
基于Labview的智能化電子自旋共振儀應用軟件設計
小類:
機械與控制
簡介:
新設計的智能化電子自旋共振儀,利用虛擬儀器軟件LabVIEW強大功能設計出的PC機應用軟件,能實現傳統磁共振儀的功能,而且還可以隨時的加載需要的功能模塊。所設計的虛擬儀器面板,界面也比較美觀和實用。
詳細介紹:
電子自旋共振儀是理科高等院校近代物理實驗室的重要設備。新設計的智能化電子自旋共振儀由磁場線圈探頭組件、共振儀主機和PC機應用軟件三部分組成,利用虛擬儀器軟件LabVIEW強大功能設計出的PC機應用軟件,能夠通過RS-232C串口對主機傳來的數據進行記錄保存、生成共振譜線、并可計算出g因子、線寬及地磁場分量等參數,滿足了實驗要求,提高了測量精度。所設計的虛擬儀器面板,界面也比較美觀和實用。

作品圖片

  • 基于Labview的智能化電子自旋共振儀應用軟件設計

作品專業信息

設計、發明的目的和基本思路、創新點、技術關鍵和主要技術指標

針對目前對電子自旋共振儀儀的急切需求和大量使用,我們利用目前應用最為廣泛的虛擬儀器軟件LabVIEW進行圖形化編程來實現智能電子自旋共振儀;使得其結構是大大的簡化,而性能是飛速提高,滿足了實驗要求,提高了測量精度;智能電子自旋共振儀克服了傳統儀器的操作不便、觀察不直觀的缺點;而且還可以隨時的加載需要的功能模塊;智能電子自旋共振儀基于計算機和虛擬儀器軟件LabVIEW強大分析處理的功能,設計出的PC機應用軟件,能夠通過串口通信對主機傳來的數據進行記錄保存、生成共振譜線、并可計算出g因子、線寬及地磁場分量等參數,測量數據的精度得到顯著提高;各項性能指標符合技術要求。進一步完善高校虛擬實驗。

科學性、先進性

智能電子自旋共振儀設計合理,工作狀況穩定,不僅實現了傳統磁共振儀的功能,而且還可以隨時的加載需要的功能模塊,可擴展性較強,操作方便,實驗效果顯著,學生可自動生成實驗報告,大幅度提高了儀器性能,智能電子自旋共振儀基于計算機強大的分析處理的功能,可以將一些先進的數字信號處理方法運用到軟件設計中,如FFT變換,從而加強它的功能;可以加強實驗室技術基礎建設, 可操作性強,靈活易用, 智能化程度高,增強了數據分析處理能力。

獲獎情況及鑒定結果

2009年5月10日在青海民族大學“挑戰杯”學術科技作品大賽中,獲科技制作類一等獎。

作品所處階段

虛擬儀器面板初步實現了對數據的采集,并根據數據計算出地磁場分量和g因子等參數

技術轉讓方式

成品。

作品可展示的形式

樣品。

使用說明,技術特點和優勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測

電子自旋共振儀在物理、化學、生物和醫學等方面都有重要應用,LabVIEW虛擬儀器技術為自旋共振儀應用軟件的設計提供了便利的實現方法,我們設計的虛擬儀器面板在實驗室中完成了模擬實驗,通過串行通信技術初步實現了對共振數據的采集,并根據共振數據計算出地磁場分量和g因子等參數,提高了實驗效率。進一步地,還準備使用LabVIEW為用戶提供的功能更為強大的VISA驅動程序來進行串口通信,并擴充USB通信等功能,以適應未來儀器升級的需要。實驗室儀器儀表的現代化水平反映了實驗室技術基礎,而基于計算機技術的電子自旋共振儀極大地降低了儀器成本,使大部分學校的實驗室都能配備,這給學生的實驗操作帶來了極大的方便。同時,電子自旋共振儀是計算機技術和測量技術的完美結合,不僅提高實驗儀器的技術含量,還符合實驗室儀器儀表現代化的教學要求。具有很好的應用價值和市場前景。

同類課題研究水平概述

隨著計算機技術的發展,傳統儀器開始向計算機化的方向發展。虛擬儀器是20世紀90年代提出的新概念,是現代計算機技術,儀器技術及其它新技術完美結合的產物。虛擬儀器技術的提出和發展,標志著21世紀自動測試與電子測量儀器技術發展的一個重要方向。 虛擬儀器是計算機管理的數字化儀器系統,因此,依據某種通用或專用總線標準或規約,或以某種接口形式,與計算機進行通信和管理,它的典型特征是不可脫離計算機而獨立工作。在信號源類虛擬儀器系統中,種類不是很多,主要有D/A卡系統和任意波發生器,另外還有函數發生器、合成信號源等。在測量儀器類虛擬儀器系統中,則有許多種類,其中最主要的是A/D卡系統和數據采集系統,另外還有數字存儲示波器、頻率計數器、信號分析儀、失真儀、噪聲分析儀等多種。原則上,非虛擬儀器里的儀器,都可以用虛擬儀器方式實現,但在大功率領域以及射頻微波領域里的儀器設備,虛擬儀器實現比較困難,模塊也較少;低頻領域,以及小功率領域里,虛擬儀器已經具有了良好的發展態勢。 該虛擬儀器大幅度提高了傳統儀器性能,得到國內一些生產企業的肯定,具有很好的應用價值和市場前景;該虛擬儀器處于國內同類領先水平。
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