实验名称:管道定位系统的硬件实现
研究方向:管道无损检测
实验内容:开展基于PCM的管道定位系统的可行性研究:采用函数发生器产生4Hz、8Hz和72Hz的多频电流,并将信号输出到AigtekATA-308功率放大器。将输出电流的RMS值调整为1A后,通过屏蔽电缆传输到管道模型中,模拟实际场景中的管道检测环境。搭建完成实验平台后,在管道周围保持磁传感器探头与地面的铅锤关系,调节磁传感器探头与管道模型之间的水平距离,铅锤距离以及水平夹角,并通过卷尺测量。之后记录不同位置下的测量结果与实际情况之间的关系。
测试设备:ATA-308功率放大器,函数信号发生器,数字万用表,示波器等。
实验过程:
在实验过程中,探头与地面保持垂直关系,探头与管道的水平距离、垂直距离和水平角度发生变化。检测探头对管道发出的磁场信号进行检测。信号处理电路对信号进行滤波放大后,传输到STM32F429嵌入式处理器,计算出其精确的三维位置。处理后的管道定位结果通过LCD显示。然后动态调整磁传感器探头相对于管道模型的角度,垂直距离和水平距离,记录LCD屏中的示数。
![图片1](https://file1.elecfans.com/web2/M00/04/46/wKgaombC-4eACYE9AAOWPSeF-XE106.png)
![实验环境](https://file1.elecfans.com/web2/M00/03/5A/wKgZombC-4mAKFR6AAt168LU8Bc620.png)
图:测试环境
测试结果:
经过测试后,水平夹角,铅锤距离和水平距离测试的平均误差和线性度指标令人满意,水平距离和垂直距离测量的R2均大于0.99,水平角度测量的R2大于0.99。在测量误差方面,水平角度的平均误差为2.51°,水平距离的平均误差为2.19cm,垂直高度的平均误差为2.01cm。上述实验从实验角度验证了管道定位系统的可行性,为后续真实环境下的测试奠定了基础。
![图片3](https://file1.elecfans.com/web2/M00/04/46/wKgaombC-4eABtw9AAEA_i6EgXQ847.png)
放大器在该实验中发挥的效能:作为管道检测系统的激励信号,产生电磁场。
![ATA-308功率放大器指标参数](https://file1.elecfans.com/web2/M00/03/5A/wKgZombC-4eAJp7fAACZHq0Xf8U167.png)
图:ATA-308功率放大器指标参数
西安安泰电子是专业从事功率放大器、高压放大器、功率放大器模块、功率信号源、前置微小信号放大器、高精度电压源、高精度电流源等电子测量仪器研发、生产和销售的高科技企业,为用户提供具有竞争力的测试方案。Aigtek已经成为在业界拥有广泛产品线,且具有相当规模的仪器设备供应商,样机都支持免费试用。
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