基于虚拟仪器的脉冲磁场试验测量系统

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基于高速虚拟示波器的脉冲磁场自动测量系统软件的设计

基于高速虚拟示波器的脉冲磁场自动测量系统软件的设计
有 限状 态 机 ( S Fnt Sa cie 』 F M,ii tt Mahn ) e e 提 供 了一 种 在 不 同状 态 之 间进 行 转 换 的 结构 ,
图 5 状 态 机状 态转 移 图
在进行 自动运动控制并采集数据 时, 先控 制 z轴电机带动传感器沿 z轴方向测量 , 每单 次运动到一个位置就启动数据采集模块 , 采集 N次数据后取均值 。在 z 轴方向测量完毕后 , z 轴 电机带动传感器返 回零点 , 然后 x轴电机带
图 2所示 。
机通信 ,aVE 通过调用 D L文件得到虚拟 Lb IW L 示波器采集到 的数据。运动控制器通过 R 22 S3 接 口与工控机通信 ,aVE 与运动控 制器 之 Lb IW 间通过指令传输实现步进电机运动的控制和运
图 2 软件结构 图
软 件 主 界 面 分 别 放 置 了 4个 按 钮 : c A— q i , nlz, bu, x o其 中 A q i , n— ur A a e A otEi e y t cu e A a r
系统…采用手动测量 , 工作量大 , 精度低 , 并且 使用普 通 示 波 器 , 直 分 辨 率 有 限 , 不 到 垂 达 05 .%的磁场幅值的测量精度。在本设计中, 使 用精度高的 P o i 高速虚拟示波器 , c 该示波器可 由用户最 大限度 的编程 , 极大地方便 了用户的 使用 。使用 Lb IW作为软件开发环境 , aVE 其简 单易用的图形化编程语言以及丰富的内置驱动 加快 了系统 的开发。经过测试 , 使用 Lb IW aV E 开发 的基于高速虚拟示波器的测量软件能够很 好的运行 J数据达到了预期的效果。 2,
造项 目资 助。
1 所示为脉冲磁场 自 动测量系统结构框 图。 产生脉冲磁场的脉冲磁铁配有高精度脉冲 电源 。脉冲电源采用 负载 串联谐振方式 , 主电

基于高速虚拟示波器的脉冲磁场自动测量系统软件的设计

基于高速虚拟示波器的脉冲磁场自动测量系统软件的设计

基于高速虚拟示波器的脉冲磁场自动测量系统软件的设计孙宇翔;尚雷;李骥;葛磊【期刊名称】《核电子学与探测技术》【年(卷),期】2011(031)011【摘要】介绍了基于高速虚拟示波器的脉冲磁场测量系统软件的设计方法,该设计较以前有了很大的改进,高速虚拟示波器首次应用于该领域.设计中实现了全自动数据采集,处理分析及保存.自动化取点减轻了测量的工作量,使用精密运动台增强了定位的精度.使用LabVIEW通过调用动态链接库,得到虚拟示波器采集到的信号数据,并设计了触发、幅值调节、采样率设置等功能常见示波器功能.软件采用了一维样条差值弥补了硬件采样率较低的缺陷,采用带阻滤波器大大降低了信号的噪声.软件自动测控的核心是步进电机运动控制和数据采集状态机,可以无人值守完成数据的采集、处理、存储.使用NI - IMAQdx软件和数据库连接工具包分别实现了实验环境的视频监控和与MySQL数据库连接.对原始采集信号及经过信号处理后的波形做了对比,使用信号处理方法使原始波形得到了极大的改善.【总页数】6页(P1259-1264)【作者】孙宇翔;尚雷;李骥;葛磊【作者单位】中国科学技术大学国家同步辐射实验室,合肥230029;中国科学技术大学国家同步辐射实验室,合肥230029;中国科学技术大学国家同步辐射实验室,合肥230029;中国科学技术大学国家同步辐射实验室,合肥230029【正文语种】中文【中图分类】TL503.5;TN78【相关文献】1.基于CANBUS的高速采样虚拟示波器软件的设计与实现 [J], 孟玉静;叶桦;周玲;苏雅;仰燕兰2.基于VC++的USB高速四通道虚拟示波器的设计 [J], 郝建亮;宋文爱;杨录3.基于PCI-1712高速采集卡的虚拟示波器设计 [J], 王树东;于慧芳4.基于高速数据采集卡PCI-6143的虚拟示波器设计 [J], 谢剑锋;车开森;黄澜涛;王娇;韩小涛5.基于高速数据采集卡DAQCard-010501的虚拟示波器设计 [J], 吴建; 王高; 王明艳; 李瑞; 王珺楠因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

基于虚拟仪器的磁记忆检测系统设计

基于虚拟仪器的磁记忆检测系统设计

基于虚拟仪器的磁记忆检测系统设计
李学东
【期刊名称】《计算机测量与控制》
【年(卷),期】2008(16)12
【摘要】介绍了一种用虚拟仪器技术开发的磁记忆检测系统;说明了磁记忆检测的原理,系统按照PC-DAQ方式设计,对系统的硬件结构、关键电路的原理、系统软件模块作出了详细阐述,通过LabVIEW实现了系统功能;以焊缝为对象对该系统进行了验证性试验,得到的试验结果表明该虚拟仪器系统能够实现检测目的;与传统方式的磁记忆检测仪器相比较,该虚拟仪器系统设计更加简便,软件功能扩展更加容易,并能充分利用PC机资源,具有较好的实用价值.
【总页数】4页(P1778-1780,1831)
【作者】李学东
【作者单位】宁夏职业技术学院机械系,宁夏,银川,750002
【正文语种】中文
【中图分类】TP216
【相关文献】
1.基于磁记忆检测方法的虚拟仪器研究 [J], 梁辰;吴文秀;肖晓华
2.基于AT89C52的磁记忆检测实验系统设计 [J], 张元良;赵嘉旭;张浩;姜鹏森;张贵杰;邵蕾
3.基于虚拟仪器技术的金属磁记忆检测与故障诊断系统 [J], 陈科吉;成曙;杜磊;董程林
4.基于Arduino的三维磁记忆检测系统设计及试验研究 [J], 宋凯;刘海朝;王振;程志远;李轶名;任吉林
5.基于虚拟仪器技术的城市地下综合管廊施工监测系统设计 [J], 刘士李;朱晓虎;陈付雷;方天睿
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基于虚拟仪器实验室多功能自动测试系统

基于虚拟仪器实验室多功能自动测试系统

虚 拟 仪 器 对 其 前 端 硬 件 的 要求 。
( )软 件 组 成 :软 件 是 虚 拟 仪 器 的 核 心 ,是 虚 拟 仪 2
器 系 统 实 现 的 关 键 。 本 系 统 软 件 设 计 由 VB6 0与 S . QL s re e r完 成 。VB . 是 一 种 交 互 性 很 强 的 可 视 化 程 序 设 v 60
发 、 括 预 触 发 ; 可测 量 电 流 、 压 、 变 、 电偶 、 包 ⑥ 电 应 热 热 电阻 、 动 、 速 度 、 率 等 。 振 加 频 基 于 上 述 特 性 , 集 板 具 有 很 好 的 通 用 性 , 足 了 采 满
( ) 件 组 成 : 统 由 DAQ( t q iio ) 和 1硬 系 DaaAc ust n 板 i
虚 拟 仪 器 是 使 用 相 同 的 硬 件 系 统 , 通 过 设 计 不 同
的软 件 就 可 以 完 成 功 能 完 全 不 同 的各 种 测 量 任 务 的 仪
动 测 量 系 统 的 良好 选 择 。
Da Bo k/1l 的 特 点 :( 1 q o 2 00k /s s 1 位 A/D ; s e件 组 成 PC —DAQ 测 试 系 统 , 基 于 P —DAQ 虚 拟 仪 器 灵 活 性 大 ,成 本 低 等 特 点 。 通 过 传 C 感器 , DAQ 板 将 信 号 送 人 计 算 机 , 用 计 算 机 对 信 号 进 利 行 处 理 ,达 到 测 试 的 目 的 ;通 过 增 加 DAQ 板 的 输 入 通
数 据采 集 E P 自动 测 试 系 统 P
多 功 能 自动 测 试 系 统 , 详 述 了 其 实 现 的 过 程 。 并
关 键 词 虚 拟 仪 器

基于虚拟仪器的脉冲强磁体电阻电感实时自动测量

基于虚拟仪器的脉冲强磁体电阻电感实时自动测量

基于虚拟仪器的脉冲强磁体电阻电感实时自动测量
韩小涛;罗季;谢剑锋
【期刊名称】《电测与仪表》
【年(卷),期】2008(045)011
【摘要】为满足脉冲强磁场放电前后脉冲磁体电阻、电感实时监测的需要,本文提出了一种上层控制软件采用LabVIEW虚拟仪器平台、底层采用GPIB通信卡连接LRC测试设备的系统设计方案,实现了对脉冲磁体电阻电感值的远程实时测量,并可预测磁体温度变化趋势.文章重点阐述了该测量系统的硬件构成、软件实现以及温度变化趋势预测算法,结合具体实验给出了测量结果,应用效果较好.采用本文提出的设计思想,可以很方便构造基于不同LRC测试设备的测量系统,适用性较强.
【总页数】4页(P22-25)
【作者】韩小涛;罗季;谢剑锋
【作者单位】华中科技大学电气与电子学院强磁场中心,武汉,430074;华中科技大学电气与电子学院强磁场中心,武汉,430074;华中科技大学电气与电子学院强磁场中心,武汉,430074
【正文语种】中文
【中图分类】TM934
【相关文献】
1.强流短脉冲电子束束斑实时测量 [J], 陈思富;夏连胜;李勤;禹海军;杨琼松;王勐;章林文
2.一种实用的电容、电感和电阻自动测量仪 [J], 陈江华;杨霓清;梁村梅
3.强流短脉冲电子束束斑实时测量 [J], 陈思富;夏连胜;李勤;禹海军;杨琼松;王勐;章林文
4.基于虚拟仪器的强噪声滴灌管生产线的自动测量和控制 [J], 宋丽梅;李斐;郑义忠;叶声华;白洪强;李平
5.基于虚拟仪器的薄膜电阻率自动测量系统 [J], 王一楠;江建军;别少伟
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基于虚拟仪器技术的分布式地磁场异常监测系统设计解读

基于虚拟仪器技术的分布式地磁场异常监测系统设计解读

基于虚拟仪器技术的分布式地磁场异常监测系统设计论文导读:电脑1上的虚拟仪器软件完成对信号的读取、计算、分析、显示、存储等并通过电子邮件将相关数据传送给远端的电脑2。

监测系统主要有数据采集模块、显示模块、磁场异常报警模块、数据处理模块、数据保存模块、电子邮件发送模块等组成。

将虚拟仪器技术应用于地磁场监测领域。

关键词:虚拟仪器,地磁场监测,分布式测量,电子邮件1、前言地磁场的异常波动是发生地震的重要征兆,对地磁场异常的监测可以为地震预报研究提供重要的数据资料 [1]。

虚拟仪器技术是利用编程软件,按照测量原理,采用适当的信号分析与处理技术,编制具有测量功能的程序就可以构成相应的测试仪器[2],降低了仪器的开发和维护费用,缩短了技术更新周期,显著提高了仪器的柔性和性价比[3]。

2、硬件结构分布式地磁场异常监测系统总体结构如图1所示。

磁场传感器通过RS232串口将计算出的地磁场方位值前期数据发送给电脑1,电脑1上的虚拟仪器软件完成对信号的读取、计算、分析、显示、存储等并通过电子邮件将相关数据传送给远端的电脑2。

3、软件设计 3.1、软件的总体功能如图2所示,监测系统主要有数据采集模块、显示模块、磁场异常报警模块、数据处理模块、数据保存模块、电子邮件发送模块等组成。

3.2、软件前面板前面板如图3所示,主要分为3个模块:通信参数设置模块、监测结果显示及保存模块、异常报警模块等。

论文参考,电子邮件。

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设置的通信参数主要有与传感器通信时的波特率、数据位、数据文件保存的位置、软件异常及地磁异常时发送电邮的收发件人电子信箱地址等。

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图2 软件总体功能框图图3 软件前面板 3.3、地磁场方位值的计算地磁场方位值计算模块如图4所示,将VISA读取控件缓冲区中的字符串数组读出,截取其中第9和第10个元素,进行数制、进制转换得到地磁场方位值,接到前面板进行显示。

论文参考,电子邮件。

NATIONAL INSTRUMENTS 基于虚拟仪器的视觉定位磁场分布检测系统设计 说明书

NATIONAL INSTRUMENTS 基于虚拟仪器的视觉定位磁场分布检测系统设计 说明书

基于虚拟仪器的视觉定位磁场分布检测系统设计作者:刘今越职务:硕士研究生单位:河北工业大学机器人及自动化研究所图1 雷达电子调速系统的外观结构工记录,需要对数据进行分析时还要将记录数据输入到计算机中。

人工检测不仅工作量大、效率低,而且精度很难保证,直接影响着雷达电子调速系统的质量。

本系统融合了NI 公司的机器视觉、数据采集、信号处理以及串行通讯等先进技术:用机器视觉实现雷达电子调速系统上通孔轴心位置的精密测量、用串行通讯技术实现对由直线运动单元构建的三坐标直角机器人的运动控制以保证探头检测位置的准确性、用数据采集及信号处理实现对雷达电子调速系统磁场分布的检测和分系统又是雷达的重要组成部分。

因此,雷达电子调速系统的质量直接影响着雷达的性能。

雷达电子调速系统磁场分布的传统检测方式主要为手动。

首先人工将探头根据肉眼观察移动到通孔轴心处,然后手动驱动丝杠按检测间隔移动探头进行测量。

检测过程中由操作人员读取检测数据然后人应用领域:产品测试挑战:在较短时间内根据雷达电子调速系统的特殊结构开发一套高性价比的磁场分布自动检测系统,实现对雷达电子调速系统上各个通孔沿轴心方向的磁场分布情况做出快速、准确的自动检测,自动生成检测报告。

应用方案:使用National Instruments 公司的IMAQ 可视化软件、LabVIEW 视觉开发模块、报表生成工具包、执行程序生成器和LabVIEW 来开发一个经济、稳定、灵活的基于PC 的磁场分布自动检测系统。

使用的产品:LabVIEW 6.1, LabVIEW Vision Development Module, LabVIEW Report Generation Toolkit forMicrosoft Office, NI PCI-1407, NI PCI-6013介绍雷达电子调速系统的外观如图1所示。

在其轴心附近(图中红色区域内部的凹陷处)分布有19个直径7mm 、长500mm 的通孔,检测过程中要求探头沿通孔轴心方向测量,检测距离为500mm 左右,探头直径为5mm 。

基于虚拟仪器的光泵磁力仪测控系统设计

基于虚拟仪器的光泵磁力仪测控系统设计
采用 L a b v i e w编 程 工具 和基 于 P X I e总 线 的 工 控 系统 , 完 成 了数 据 采 集 、 信 号 处 理 和 信 号 发 生 三 个 模
块 的一体化 设计 。在 分析各 个模 块 实现 的基 础上 ,重 点研 究 了数 字信 号处理 算 法的设 计 。通过 改进
2 . S c h o o l o f E l e c t r o n i c s E n g i n e e r i n g a n d Co mp u t e r S c i e n c e , P e k i n g U n i v e r s i t y ,B e i j i n g 1 0 0 8 7 6 , Ch i n a )
Ab s t r a c t :I n o r d e r t o r e du c e n o i s e i n t h e l a s e r — p u mp e d ma g n e t o me t e r ,t he v i r t u a l i n s t r u me n t t e c h n o l o g y wa s a p pl i e d t o t he d e t e c t i o n mo d u l e f o r t h e ir f s t t i me .W i h t La b v i e w p r o g r a mm i n g t o o l s a n d he t PXI e —
中 图 分 类 号 :T P 3 9 1 . 8 文 献 标 志 码 :A 文 章 编 号 :1 0 0 7 — 2 2 7 6 ( 2 0 1 3 ) 1 2 — 3 3 1 5 — 0 5
De s i g n o f d e t e c t i o n mo d ul e i n l a s e r p u mp i ng s y s t e m ba s e d
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实验项目名称基于虚拟仪器的脉冲磁场实验测量系统实验学时4学时
指导教师赵志龙
实验地点航空楼D118
实验对象本科3、4年级学生
可选人数30人左右
实验教学大纲
实验须知
1.实验前必须仔细阅读实验指导书,待了解仪器及相关设备的操作方法后,方能进行调整。

2.严格遵守实验室的有关规定。

在注意安全的前提下,试验前仔细检查设备的情况,在确保正常的情况下开始设备的使用。

不许擅自拆卸仪器和软件相关界面。

试验结束要及时地清理试验场地,小型仪器设备、工具要及时地锁在工具柜中,检查水电无误后,方可离开实验室,并关好门窗,并请指导老师指导后方可离开。

3.实验室内仪器都很贵重,凡与本次实验无关的仪器,一律不得动手。

4.室内严禁大声喧哗和打闹。

保持室内清洁,不准随地吐痰和吸烟。

5.按规定时间进行实验,不缺课、不迟到,除因特殊情况并经实验室负责人同意外,一律不补做实验。

无故不做实验者,不能获得本门课程学分。

6.凡不遵守实验规则者,指导人员有权停止其实验;使国家财产造成损失者应负赔偿责任。

7.测量的数据和实验报告应按格式填好,实验结束后,按规定时间上交实验报告。

实验教学
1.讲解脉冲磁场产生、电磁感应原理、虚拟仪器概念及测试系统构成,使学生熟悉实验原理及设备的正确使用方法。

2.指导学生按实验指导书做脉冲磁场测试实验并填写实验报告。

(1)测量不同电源电压激发的磁感强度曲线(磁场实验区中心位置)
在下图中,画出不同电源电压(200v,400v,600v,800v)激发的磁感强度B-T(时间)(磁场实验区中心位置)曲线;并写出磁感强度峰值。

(图可打印)
200v-磁感强度峰值()400v-磁感强度峰值()
600v-磁感强度峰值()800v-磁感强度峰值()(2)测试表格:
测试磁场实验区左端与中心处,在不同的电源电压激发下磁感强度峰值。

V
200 400 600 800
磁体位置T
中心
左端
注意事项
本实验中,电源输出电压很高,一定要在确保接线无误的前提下,开动电源。

接通电源后,不能轻易的靠近磁场发生器和电源接头,确保人身安全。

基于虚拟仪器的脉冲磁场实验测量系统实验指导书
实验须知
1.实验前必须仔细阅读实验指导书,待了解仪器及相关设备的操作方法后,方能进行调整。

2.严格遵守实验室的有关规定。

在注意安全的前提下,试验前仔细检查设备的情况,在确保正常的情况下开始设备的使用。

不许擅自拆卸仪器和软件相关界面。

试验结束要及时地清理试验场地,小型仪器设备、工具要及时地锁在工具柜中,检查水电无误后,方可离开实验室,并关好门窗,并请指导老师指导后方可离开。

3.实验室内仪器都很贵重,凡与本次实验无关的仪器,一律不得动手。

4.室内严禁大声喧哗和打闹。

保持室内清洁,不准随地吐痰和吸烟。

5.按规定时间进行实验,不缺课、不迟到,除因特殊情况并经实验室负责人同意外,一律不补做实验。

无故不做实验者,不能获得本门课程学分。

6.凡不遵守实验规则者,指导人员有权停止其实验;使国家财产造成损失者应负赔偿责任。

7.测量的数据和实验报告应按格式填好,实验结束后,按规定时间上交实验报告。

3.实验预习
(1)脉冲磁场如何产生,有何用途?
(2)电磁感应有何特点?
(3)何谓虚拟仪器,它有何优点?
(4)测试系统一般由哪几部分组成?
(5)LABVIEW语言有何特点,如何在LABVIEW环境下构建测试系统?
2.实验目的
电磁感应法测磁场,是以电磁感应定律为基础,当导线中通有变化电流时,其周围空间必然产生磁场,处在变化磁场中的闭合回路,由于通过它的磁通量发生变化,回路中将有感应电动势产生,通过测量此感应电动势的大小,就可以计算出磁场的量值。

感应电压经信号调理,由采集卡将电压信号输入计算机,用LABVIEW软件可很灵活的构建虚拟仪器测试系统。

所谓虚拟仪器,就是在以PC为核心的硬件平台上,由用户通过软件进行编程设计,设计出的虚拟仪器面板可以用来模拟仪器并实现其测量功能的一种计算机仪器系统。

虚拟仪器的实质是利用计算机显示器(CRT)的显示功能来模拟传统仪器的控制面板,以多种形式表达输出检测结果,利用计算机强大的软件功能实现信号数据的运算、分析、处理,使用I/O设备来实现信号的采集、测量与调理,从而完成各种测试功能的一种计算机仪器系统。

采用虚拟仪器,可以通过只采购适合自己应用情况的通用仪器硬件,依靠虚拟仪器软件开发平台,设计出所需的高性能价格比的仪器系统。

通过本实验,应了解和掌握如下内容:
(1)脉冲磁场生成原理;
(2)电磁感应法测磁场的原理和方法;
(3)测试系统构建的过程;
(4)基于LABVIEW的虚拟仪器测试平台的创建;
(5)数据分析处理的技巧。

3.实验内容
(1)脉冲磁场产生方法。

(2)感应法测磁场。

(3)基于虚拟仪器的测试平台。

4.实验用软、硬件
(1)脉冲磁场的产生
根据电磁学原理,通电导线的周围产生磁场,本实验采用最常用的通电螺线管方法得到所需磁场,螺线管供电电源为自制脉冲电源,螺线管中的电流由R-L-C回路(图)提供,则螺线圈周围产生脉冲磁场。

脉冲磁场设备示意图如图所示。

图R-L-C放电电路图脉冲磁场设备简图
脉冲磁体参数选择如下:
磁体线圈内径:Φ50mm,
磁体单层线圈匝数: 20匝/层,
磁体线圈层数: 6层,
磁体线圈绕线型号:外径Φ2mm漆包线,
软磁芯横截面: 25mmx35mm,
磁芯端部距离: 70mm
脉冲电源电容可选值:30μF,60μF,90μF,120μF,本实验选120μF
电容器组的初始电压值:0~2000V连续可调。

(2)感应法测脉冲磁场原理
电磁感应法是以法拉第电磁感应定律为基础的一种经典磁场测量方法。

当把绕有匝数为N、截面积为S的圆柱形探测线圈放在磁感应强度为B的被测磁场中时(其中探测线圈轴线与磁力线平行),如果与线圈交链的磁通发生变化,那么根据法拉第电磁感应定律,就会在探测线圈中产生感应电动势:
d dB
e N NS
dt dt
φ
==
对于给定的探测线圈,匝数N与截面积S的乘积为一常数(称为线圈常数),则:
1b
a
B edt
NS
∆=⎰
因此,只要对所采集的感应电动势e波形进行加权积分就可以还原相应磁感应强度B 的波形以及磁场的峰值。

经过反复试验与探索,按照“点”线圈的设计要求,探测线圈设计参数为:直径D0=4mm,直径Φ0.16mm漆包线绕20圈。

线圈骨架采用空心塑料管,尺寸如图2所示。

图2探测线圈骨架示意图
(3)基于LABVIEW虚拟仪器磁场检测系统
整个检测系统包括探测线圈、信号传送线、信号调理(放大滤波)、信号采集卡、计算机五部分组成。

单芯同轴电缆作为信号传输导线,并将探测线圈的延伸线采用绞线方式引至单芯同轴电缆,信号经放大66倍,500Hz的低通滤波后,由PCI8622高速采集卡通过
LABVIEW平台实现信号数据的运算、分析、处理。

总体示意如图3:
采集卡
检测线圈信号传输线
计算机
(labview)信号调理器
图3 磁场检测系统示意图
5.实验步骤及注意事项
(1)测量不同电源电压激发的磁感强度曲线(磁场实验区中心位置)
在下图中,画出不同电源电压(200v,400v,600v,800v)激发的磁感强度B-T(时间)(磁场实验区中心位置)曲线;并写出磁感强度峰值。

(图可打印)
200v-磁感强度峰值()400v-磁感强度峰值()
600v-磁感强度峰值()800v-磁感强度峰值()(2)测试表格:
测试磁场实验区左端与中心处,在不同的电源电压激发下磁感强度峰值。

V
磁体位置T
200 400 600 800
(3)注意事项
本实验中,电源输出电压很高,一定要在确保接线无误的前提下,开动电源。

接通电源后,不能轻易的靠近磁场发生器和电源接头,确保人身安全。

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