基本信息
- 項目名稱：
- 基于Labview的智能化電子自旋共振儀應(yīng)用軟件設(shè)計
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 新設(shè)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(shè)計出的PC機應(yīng)用軟件，能實現(xiàn)傳統(tǒng)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(shè)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(shè)備。新設(shè)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(yīng)用軟件三部分組成，利用虛擬儀器軟件LabVIEW強大功能設(shè)計出的PC機應(yīng)用軟件，能夠通過RS-232C串口對主機傳來的數(shù)據(jù)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(shù)，滿足了實驗要求，提高了測量精度。所設(shè)計的虛擬儀器面板，界面也比較美觀和實用。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)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(yīng)用最為廣泛的虛擬儀器軟件LabVIEW進行圖形化編程來實現(xiàn)智能電子自旋共振儀；使得其結(jié)構(gòu)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(tǒng)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(shè)計出的PC機應(yīng)用軟件，能夠通過串口通信對主機傳來的數(shù)據(jù)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(shù)，測量數(shù)據(jù)的精度得到顯著提高；各項性能指標符合技術(shù)要求。進一步完善高校虛擬實驗。
科學(xué)性、先進性
- 智能電子自旋共振儀設(shè)計合理，工作狀況穩(wěn)定，不僅實現(xiàn)了傳統(tǒng)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(xué)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(shù)字信號處理方法運用到軟件設(shè)計中，如FFT變換，從而加強它的功能；可以加強實驗室技術(shù)基礎(chǔ)建設(shè)， 可操作性強，靈活易用， 智能化程度高，增強了數(shù)據(jù)分析處理能力。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2009年5月10日在青海民族大學(xué)“挑戰(zhàn)杯”學(xué)術(shù)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(xiàn)了對數(shù)據(jù)的采集,并根據(jù)數(shù)據(jù)計算出地磁場分量和g因子等參數(shù)
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 成品。
作品可展示的形式
- 樣品。
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 電子自旋共振儀在物理、化學(xué)、生物和醫(yī)學(xué)等方面都有重要應(yīng)用，LabVIEW虛擬儀器技術(shù)為自旋共振儀應(yīng)用軟件的設(shè)計提供了便利的實現(xiàn)方法，我們設(shè)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(shù)初步實現(xiàn)了對共振數(shù)據(jù)的采集,并根據(jù)共振數(shù)據(jù)計算出地磁場分量和g因子等參數(shù)，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(qū)動程序來進行串口通信，并擴充USB通信等功能，以適應(yīng)未來儀器升級的需要。實驗室儀器儀表的現(xiàn)代化水平反映了實驗室技術(shù)基礎(chǔ)，而基于計算機技術(shù)的電子自旋共振儀極大地降低了儀器成本，使大部分學(xué)校的實驗室都能配備，這給學(xué)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(shù)和測量技術(shù)的完美結(jié)合，不僅提高實驗儀器的技術(shù)含量，還符合實驗室儀器儀表現(xiàn)代化的教學(xué)要求。具有很好的應(yīng)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(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)儀器開始向計算機化的方向發(fā)展。虛擬儀器是20世紀90年代提出的新概念，是現(xiàn)代計算機技術(shù)，儀器技術(shù)及其它新技術(shù)完美結(jié)合的產(chǎn)物。虛擬儀器技術(shù)的提出和發(fā)展，標志著21世紀自動測試與電子測量儀器技術(shù)發(fā)展的一個重要方向。 虛擬儀器是計算機管理的數(shù)字化儀器系統(tǒng)，因此，依據(jù)某種通用或?qū)Ｓ每偩€標準或規(guī)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(tǒng)中，種類不是很多，主要有D/A卡系統(tǒng)和任意波發(fā)生器，另外還有函數(shù)發(fā)生器、合成信號源等。在測量儀器類虛擬儀器系統(tǒng)中，則有許多種類，其中最主要的是A/D卡系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，另外還有數(shù)字存儲示波器、頻率計數(shù)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(xiàn)，但在大功率領(lǐng)域以及射頻微波領(lǐng)域里的儀器設(shè)備，虛擬儀器實現(xiàn)比較困難，模塊也較少；低頻領(lǐng)域，以及小功率領(lǐng)域里，虛擬儀器已經(jīng)具有了良好的發(fā)展態(tài)勢。 該虛擬儀器大幅度提高了傳統(tǒng)儀器性能，得到國內(nèi)一些生產(chǎn)企業(yè)的肯定，具有很好的應(yīng)用價值和市場前景；該虛擬儀器處于國內(nèi)同類領(lǐng)先水平。
