超磁致伸缩材料磁参数测试系统的改进及实验研究

摘要

多参数磁测量系统是本课题组与中国科学院物理研究所合作，于02年1月研制成功的国内第一台磁致伸缩材料动、静态参数测量仪。它的研制成功填补了国内超磁致伸缩材料磁参数自动测试的空白，意义重大，但是系统本身也还有需要改进的地方。本课题在分析现有系统的基础上，在硬件和软件方面分别进行了改进，通过研究、理论分析和实验测试，确定了改进的自动测试系统，解决了已成为自动测试系统“瓶颈”的接口问题。 改进的自动测试系统的控制器包括上位机和下位机两部分，PC机作为系统的上位机，单片机系统为下位机。设计并制作GPIB-USB接口卡，将智能仪器的GPIB接口转换为高效率的USB接口与PC机进行通讯，接口卡电路分为两大部分：单片机与USB控制芯片的接口和单片机与GPIB系统的接口。上位机程序采用VC++语言，实现对外部硬件的控制、数据的采集、处理及动态显示等功能；下位机程序主要是单片机通过CH372芯片完成接受上位机发送的命令并执行，并将测量的数据发送给上位机，应用C51语言编程。在软件方面也进行了改进，增加了数据处理子程序，根据格拉布斯标准法则剔除粗大误差，提高了测试的精度。 应用改进后的自动测试系统对超磁致伸缩材料进行了静态参数和动态应变系数d33的测量实验，并与原有系统的测量结果进行了比较分析，验证了改进后自动测试系统的优越性。