基于FPGA與樹莓派的高斯計研發(fā).pdf

1、輸油管道缺陷漏磁檢測是無損檢測領(lǐng)域的重要部分之一，管道的缺陷檢測和壽命評估對管道系統(tǒng)的安全運行具有重要意義。高斯計是根據(jù)霍爾效應(yīng)制成的測量磁感應(yīng)強度的儀器，是一種便捷，精確的磁信號儀器，可用于漏磁、剩磁以及環(huán)境磁場的測量當(dāng)中，具有很大的實際應(yīng)用價值。
　　高斯計一般由霍爾探頭和測量儀表構(gòu)成。霍爾探頭在磁場中因霍爾效應(yīng)而產(chǎn)生霍爾電壓，測出霍爾電壓后根據(jù)霍爾電壓公式和已知的霍爾系數(shù)可確定磁感應(yīng)強度的大小。高斯計的讀數(shù)一般以高斯或者千高

2、斯為單位。
　　以往的一些高斯計往往把探頭和測量儀器分開，這樣的設(shè)計使模擬信號線相對來說較長，周圍的環(huán)境容易對測量信號進行較大的干擾，從而使測量結(jié)果不準(zhǔn)確。本設(shè)計將整個模擬電路全部設(shè)計在了測量探頭當(dāng)中，大大降低了環(huán)境對測量準(zhǔn)確度的干擾。而且我在該系統(tǒng)內(nèi)部加入了數(shù)字濾波器來濾除掉干擾信號，更加確保了讀數(shù)的準(zhǔn)確性。不僅如此本設(shè)計采用了可調(diào)量程的設(shè)計方式，使該特斯拉計可以很有針對性地對不同的磁場范圍進行測量，使該特斯拉計更加具有靈活性。

3、
　　該高斯計的設(shè)計采用了自頂向下的設(shè)計理念。即從設(shè)計欲實現(xiàn)的目標(biāo)和要求出發(fā)，首先確定整體框架，再逐個深入到細節(jié)，逐個克服遇到的困難。最后再將各個模塊聯(lián)結(jié)在一起，使系統(tǒng)成為一個整體，從而完成最終的設(shè)計。
　　系統(tǒng)的設(shè)計主要分為信號采集子系統(tǒng)和界面子系統(tǒng)的設(shè)計。信號采集子系統(tǒng)由傳感器、放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和主控芯片組成，實現(xiàn)磁信號的采集、數(shù)據(jù)處理、調(diào)節(jié)量程和數(shù)據(jù)發(fā)送等功能。界面子系統(tǒng)選擇了體積只有信用卡大小卻功能強大的Raspb