摘 要
随着计算机技术的飞速发展和普及，数据采集系统也迅速的得到应用。在生产过程中，应用这一系统可对生产现场的工艺参数进行采集、监视和记录，为提高产品质量、降低成本提供信息和手段。
20世纪30年代初，出现了磁通门技术，它可以测定恒定和低频弱磁场，其基本原理是磁芯磁导率随时间而变化。1936年德国物理学家Aschenbrenner和Goubau首次采用二次谐波环芯探头测量大地磁场在水平方向上的冲击波动地磁变化，记录磁扰并提出磁通门的工作原理，随后Lapierre、Autranikian、Vacquier等人对此项技术做了进一步的探索，从而证明了这种技术的可行性，利用它制成的仪器也不断的获得发展。由于微电子技术的日益完善，计算机应用系统的普及以及新兴材料的出现，为磁通门技术的进一步发展奠定了物质基础，并为此技术的应用领域从军事方面扩展到民用领域，为磁通门技术的发展指出了一条新的方向。
因此，根据科研任务中磁通门技术的有关应用，特别设计了磁通门的数据采集系统这一课题，以加强学生实际动手能力的培养。
关键词：磁通门、数据采集、A/D转换

Abstract
Along with computer technology rapid development and popularization, The data acquisition system also rapid obtains the application. Inproduction process, May to produce the scene using this system the craft parameter to carry on gathering, the surveillance and the record ,  In order to improve the product quality, reduces the cost to provide the information and the method. In scientific research, The application data acquisition system may obtain the massive dynamic information .                    
20th century at the beginning of 30's, Appeared fluxgate technology, It may determine constant and the low frequency weak magnetic field, Its basic principle is the magnetic core magnetic conductivity but changes along with the time. In 1936 German physicist Aschenbrenner and Goubau used the second harmonic link core to poke head in for the first time to survey the magnetic field of the earth in the horizontal side upward impact undulation magnetic variation, The recording magnetic disturbance and proposes fluxgate principle of work, Afterwards human technology and so on a Lapierre, Autranikian, Vacquier has made the further exploration regarding this, Thus has proven this kind of technical feasibility, The instrument makes which using it also unceasing obtains the development. As a result of microelectronic technology daily consummation, The computer application system is popular as well as the emerging material appearance, Has laid the material base for the fluxgate technology further development, And expands for this technology application domain from the military aspect to the civil domain, Has pointed out a new direction for fluxgate technology development.
Therefore, According to scientific research duty in fluxgate technology related application, Has designed fluxgate data acquisition system this topic specially, By strengthens the student to begin the ability actually the raise.
 
目  录
第1章 绪论 1
1.1国内外研究状况和相关领域中已有的研究成果 1
1.2对课题的研究设想及设计的基本结构 2
1.3预期结果和意义 3
1.4 本章小结 3
第2章 磁通门的介绍 5
2.1磁通门的工作原理 5
2.2理想变压器与单铁芯磁通门 8
2.3双铁芯磁通门 11
2.4磁通门输出信号 12
2.5磁通门输出信号的处理 16
2.6 本章小结 16
第3章 硬件电路图分析选择 17
3.1整体的介绍 17
    3.2多路模拟开关 17
3.2.1多路模拟开关cd4066 18
3.2.2 cd4052模拟开关 20
3.3 MAX232的介绍  21
3.4 四运放LM324和电压比较器LM139 23
3.5 对AVR单片机ATMEGA16的介绍  25
3.5.1 引脚的说明 30
3.5.2  ATMEGA16的数模转换  31
3.5.3 ATmega16CPU内核 33
3.5.4系统控制和复位 35
3.6 磁通门开环系统信号电路的基本环节 36
3.6.1磁通门电路的组成和信号电路的分类 36
3.6.2开环系统信号电路的功能和基本环节 36
3.6.3 磁通门开环系统功能原理图 40
3.7 本章小结 40
第4章 软件的设计 41
4.1 编程语言的选择 41
4.2 本章小结 42
第5章 系统的调试 43
5.1 调试过程中解决零点误差 43
5.2 其他需要注意环节 43
5.3 本章小结 44
结论 45
参考文献 46
致谢 47
 
第1章 绪论
1.1国内外研究状况和相关领域中已有的研究成果
近十几年来，随着电子技术的飞速发展，使磁通门的各项技术指标得到了进一步提高。而磁通门的应用也越来越广泛，具体产品如磁通门罗盘、磁通门高斯计等。
磁通门技术最早期应用于二战期间，而随着太空时代的到来，磁通门法作为一种强有力探测手段，被用于太空测磁和飞行器的姿态控制等方面，并在1948年发射的空间探测火箭中就已装载了这种仪器，1958年发射的人造地球卫星（苏）配置了伺服定向磁通门磁强计这是这次仪器在历史上首次用于人造卫星，随后的多颗卫星也都采用了这种仪器。
磁通门罗盘是在磁通门场强计的原理上研制出来的，它除了可应用在陆地的各种载体上之外，还广泛地应用在飞行体、舰船和潜水设备的导航与控制上。
磁通门高斯计如F.W. Bell 公司的3010型单通道磁通门高斯计使用了低磁场测量的经典原理和最新制造工艺；又如FGM-5DTAA 三轴高斯计是 一种使用磁通门原理测量三维磁场的高精度仪表。
另外，应用于磁测、磁探、磁性检测、磁性报警和磁性引爆等方面，还可以运用磁通门原理制作用来测试、检查产品或样品的磁场强度以及消磁退磁后的剩磁、磁屏蔽效果的地面磁通门磁力仪；还可以制作用来进行地质勘探，宇航工程，军事探测，材料探伤的磁通门磁强计等一些产品。
数据采集技术是信息科学的一个重要组成部分。信息技术的核心是信息获取、通信和计算机技术，其中信息获取是基础和前提。数据采集系统是信息获取的主要手段，它随着微电子技术和计算机技术的进步而得到迅速发展。目前各种各样的数据采集系统已得到广泛的应用，新型数据采集系统仍不断涌现，而它在各个方面的应用，在这里就不一一列举了。
1.2对课题的研究设想及设计的基本结构
磁通门的数据采集系统这一设计内容主要是采用对巨磁电阻加激磁进行调制后，信号经过解调放大后，用AVR单片机进行采集，并通过串口发送到上位机。整个系统是由硬件和软件两部分组成。硬件部分由滤波放大电路、数据采集和发送电路构成；软件部分通过C语言编程对芯片初始化，启动A/D转换，并将转换后的数据发送给计算机。整个过程的基本结构如图1.1所示：

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