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基本信息

项目名称:
基于Labview的智能化电子自旋共振仪应用软件设计
小类:
机械与控制
简介:
新设计的智能化电子自旋共振仪,利用虚拟仪器软件LabVIEW强大功能设计出的PC机应用软件,能实现传统磁共振仪的功能,而且还可以随时的加载需要的功能模块。所设计的虚拟仪器面板,界面也比较美观和实用。
详细介绍:
电子自旋共振仪是理科高等院校近代物理实验室的重要设备。新设计的智能化电子自旋共振仪由磁场线圈探头组件、共振仪主机和PC机应用软件三部分组成,利用虚拟仪器软件LabVIEW强大功能设计出的PC机应用软件,能够通过RS-232C串口对主机传来的数据进行记录保存、生成共振谱线、并可计算出g因子、线宽及地磁场分量等参数,满足了实验要求,提高了测量精度。所设计的虚拟仪器面板,界面也比较美观和实用。

作品图片

  • 基于Labview的智能化电子自旋共振仪应用软件设计

作品专业信息

设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标

针对目前对电子自旋共振仪仪的急切需求和大量使用,我们利用目前应用最为广泛的虚拟仪器软件LabVIEW进行图形化编程来实现智能电子自旋共振仪;使得其结构是大大的简化,而性能是飞速提高,满足了实验要求,提高了测量精度;智能电子自旋共振仪克服了传统仪器的操作不便、观察不直观的缺点;而且还可以随时的加载需要的功能模块;智能电子自旋共振仪基于计算机和虚拟仪器软件LabVIEW强大分析处理的功能,设计出的PC机应用软件,能够通过串口通信对主机传来的数据进行记录保存、生成共振谱线、并可计算出g因子、线宽及地磁场分量等参数,测量数据的精度得到显著提高;各项性能指标符合技术要求。进一步完善高校虚拟实验。

科学性、先进性

智能电子自旋共振仪设计合理,工作状况稳定,不仅实现了传统磁共振仪的功能,而且还可以随时的加载需要的功能模块,可扩展性较强,操作方便,实验效果显著,学生可自动生成实验报告,大幅度提高了仪器性能,智能电子自旋共振仪基于计算机强大的分析处理的功能,可以将一些先进的数字信号处理方法运用到软件设计中,如FFT变换,从而加强它的功能;可以加强实验室技术基础建设, 可操作性强,灵活易用, 智能化程度高,增强了数据分析处理能力。

获奖情况及鉴定结果

2009年5月10日在青海民族大学“挑战杯”学术科技作品大赛中,获科技制作类一等奖。

作品所处阶段

虚拟仪器面板初步实现了对数据的采集,并根据数据计算出地磁场分量和g因子等参数

技术转让方式

成品。

作品可展示的形式

样品。

使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测

电子自旋共振仪在物理、化学、生物和医学等方面都有重要应用,LabVIEW虚拟仪器技术为自旋共振仪应用软件的设计提供了便利的实现方法,我们设计的虚拟仪器面板在实验室中完成了模拟实验,通过串行通信技术初步实现了对共振数据的采集,并根据共振数据计算出地磁场分量和g因子等参数,提高了实验效率。进一步地,还准备使用LabVIEW为用户提供的功能更为强大的VISA驱动程序来进行串口通信,并扩充USB通信等功能,以适应未来仪器升级的需要。实验室仪器仪表的现代化水平反映了实验室技术基础,而基于计算机技术的电子自旋共振仪极大地降低了仪器成本,使大部分学校的实验室都能配备,这给学生的实验操作带来了极大的方便。同时,电子自旋共振仪是计算机技术和测量技术的完美结合,不仅提高实验仪器的技术含量,还符合实验室仪器仪表现代化的教学要求。具有很好的应用价值和市场前景。

同类课题研究水平概述

随着计算机技术的发展,传统仪器开始向计算机化的方向发展。虚拟仪器是20世纪90年代提出的新概念,是现代计算机技术,仪器技术及其它新技术完美结合的产物。虚拟仪器技术的提出和发展,标志着21世纪自动测试与电子测量仪器技术发展的一个重要方向。 虚拟仪器是计算机管理的数字化仪器系统,因此,依据某种通用或专用总线标准或规约,或以某种接口形式,与计算机进行通信和管理,它的典型特征是不可脱离计算机而独立工作。在信号源类虚拟仪器系统中,种类不是很多,主要有D/A卡系统和任意波发生器,另外还有函数发生器、合成信号源等。在测量仪器类虚拟仪器系统中,则有许多种类,其中最主要的是A/D卡系统和数据采集系统,另外还有数字存储示波器、频率计数器、信号分析仪、失真仪、噪声分析仪等多种。原则上,非虚拟仪器里的仪器,都可以用虚拟仪器方式实现,但在大功率领域以及射频微波领域里的仪器设备,虚拟仪器实现比较困难,模块也较少;低频领域,以及小功率领域里,虚拟仪器已经具有了良好的发展态势。 该虚拟仪器大幅度提高了传统仪器性能,得到国内一些生产企业的肯定,具有很好的应用价值和市场前景;该虚拟仪器处于国内同类领先水平。
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