论文摘要：超导输运电流可视化系统三维微位移控制器的研究

超导技术是21世纪具有战略意义的综合性高新技术。超导元器件的超高灵敏特性使其在许多领域有广阔的应用前景。超导技术的迅猛发展使得超导材料的应用大为增加。而对超导材料的检测也成为超导技术研究的关键。超导材料只有在满足特定条件时才能体现超导特性。一旦条件被破坏，将发生超导态到正常态的变化，发生失超。所以研制超导材料性能检测系统意义重大，本课题正是对超导材料性能检测系统中三维微位移控制器的研究，来实现超导材料检测过程中的精密定位和数据采集。首先，进行了超导检测理论研究和系统机械方案设计。超导检测理论的基础是通过霍尔效应来测量电流磁场的分布，通过数据处理得到超导材料磁场可视化分布图，就可以直观的反应超导材料的相关信息。然后并根据微位移控制器的总体要求设计了定位系统机械结构。其次，根据定位系统机械结构设计了三维微位移控制器的硬件。硬件主要包括上位机、基于STM32F103VCT6的控制系统、三维微位移平台、步进电机驱动器、光栅反馈系统、霍尔探头等。基于硬件设计了控制电路和相应的驱动电路和位置检测电路。第三，根据三维微位移控制器的硬件编写了上位机和控制系统软件程序，上位机软件实现了运动控制命令的发送和数据的处理与显示；控制系统软件实现步进电机运动的精确控制和加减速控制。最后，在三维微位移控制器下进行了磁场测量试验。采集的实验数据经过处理后得出了普通导体的磁场可视化分布图，与有限元磁场仿真结果有较好的一致性。

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