طراحی و ساخت سیستم دیجیتالی اندازه‌گیری دقیق میدان مغناطیسی سه جهته با استفاده از نمونه‌بردار سرعت بالای 24 بیتی با نمایش زمان واقعی
- سال انتشار: 1399
- محل انتشار: دوفصلنامه الکترومغناطیس کاربردی، دوره: 8، شماره: 1
- کد COI اختصاصی: JR_ELEMAG-8-1_009
- زبان مقاله: فارسی
- تعداد مشاهده: 258
نویسندگان
دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه بین المللی امام خمینی قزوین
دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه بین المللی امام خمینی قزوین
دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه بین المللی امام خمینی قزوین، قزوین ، ایران
چکیده
در این مقاله فرایند نمونه‌برداری دقیق و سرعت بالا، شبیه‌سازی و چالش‌های طراحی و ساخت سامانه اندازه‌گیری دقیق میدان مغناطیسی با استفاده از مجموعه‌ای از حسگرهای مغناطیسی مورد بررسی قرار گرفته است. فرآیند طراحی و ساخت سامانه اندازه‌گیری مزبور شامل طراحی مفهومی، انتخاب حسگر حساس، ساخت سامانه نمونه‌برداری سرعت بالا منطبق بر حسگرهای مغناطیسی، کاهش سیگنال ناخواسته مغناطیسی و الکتریکی، انتقال داده پرحجم بدون از دست دادن داده به رایانه، برنامه‌سازی جهت دریافت دادههای خام و محاسبات اولیه و برنامه‌نویسی گرافیکی جهت نمایش و مقایسه نمودارها می‌باشد. نتایج آزمایش‌های انجام‌شده برای حالت‌های مختلف میدان مغناطیسی با نتایج مقالات قبلی مقایسه شده است. در پیاده‌سازی سخت‌افزار سامانه اندازه‌گیری دقیق از قطعات الکترونیکی با میزان سیگنال ناخواسته پایین شامل تقویت‌کننده‌های عملیاتی با پهنای باند بالا و دریفت بسیار کم، رگولاتورهای با سیگنال ناخواسته بسیار کم ، مبدلهای آنالوگ به دیجیتال 24 بیتی با سرعت MS/s 5/2 FPGAهای مدل اسپارتان III و پردازنده مبتنی بر ARM Cortex M4 استفاده گردیده است. در نرم‌افزار این سامانه اندازه‌گیری از الگوریتم لونبرگ- مارکوارد و الگوریتمهای میانگینگیری به‌منظور واسنجی و نمایش زمان-واقعی دادههای دریافت شده از حسگرهای فلاکس گیت بهره گرفته شده است. ویژگی خاص سامانه اندازه‌گیری طراحی‌شده در این مقاله، بومی‌سازی فناوری ساخت سامانه‌های دیجیتال ساز اندازه‌گیری دقیق میدان مغناطیسی است که در سامانه‌های تله‌متری و زیرسامانه‌های فضاپیماها کاربرد فراوانی دارند. همچنین از برتری این سامانه نسبت به نمونههای مشابه خارجی، دقت بسیار بالا در دیجیتال‌سازی دادههای آنالوگ با دقت 24 بیت و خطای پایین این سامانه در حدود µV 5/182و انتقال و نمایش زمان-واقعی این دادهها در رایانه است.کلیدواژه ها
اندازه‌گیری میدان مغناطیسی, حسگر فلاکس گیت, نمونه‌برداری سرعت بالا, جمع‌آوری دادهاطلاعات بیشتر در مورد COI
COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.
کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.