本项目使用磁传感器采集电流源周围空间磁场,然后通过空域傅里叶变换算法进行反演,得到电流重构
其中磁传感器采用TMR2001,16路磁传感器阵列使得扫描更加快捷,两片AD7606完成模数转换功能,主控芯片为STM32F103VETX.
采样数据通过串口返回上位机,反演算法在MATLAB上实现,制作了GUI界面方便调试
增加了自动采样功能,使用另一块STM32F103控制步进电机作X-Y方向等间隔采样
下面是最后实验装置和结果图:
存放在hardware内
共两块电路板,分为主控和传感器电路板,两块电路板通过预留的排座相连,主控板中使用USB接口完成供电和串口通信两个功能,AD620作放大芯片,供电电压为±15V
下图是传感器电路板:
这里阵列传感器间隔为10mm,实际上应该尽可能小,比如3mm,否则分辨率不够,根据香农采样定理无法还原原始电流分布
项目采用HAL库+CUBEMAX开发,主控板上AD7606采用SPI协议通信,本项目采用的是软件模拟SPI,当串口接收到字符'c'时采集一帧数据
电机控制MCU上使用串口命令控制移动,自定义了简单的命令格式,使用'f'、'b'、'l'、'r'+移动距离+' '作为一帧有效命令,只有接收到' '才被认为是有效命令进行处理
GUI采用MATLAB中路的GUIDE制作,并未采用新版APP DESIGNER,因为会涉及到一些不兼容的问题
使用方法:先手动将X-Y移动平台设置到电流源的右上角,再分别打开两个串口,设置采样间隔和采样距离,其中采样距离应要求能覆盖整个电流源