基于综合物性和阻抗测量仪器虚拟控制系统

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1、分类号学号M201071250学校代码10487密级硕士学位论文基于综合物性与阻抗测量仪器的虚拟控制系统学位申请人：李菁芸学科专业：电气工程指导教师：夏正才教授答辩日期：2012年6月1日AdissertationsubmittedtoHuazhongUniversityofScienceandTechnologyfortheDegreeofMasterofEngineeringVirtualControlSystemBasedonPPMSandImpedanceInstrumentCandidate:Jingyun

2、LiMajor:ElectricalEngineeringSupervisor:Prof.ZhengcaiXiaHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaJune2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的

3、法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日摘要从极低温、强磁场环境下的材料性能测量角度

4、出发，通过综合物性测量系统PPMS（PhysicalPropertyMeasurementSystem）创造的一个极低温(1.8K)和强磁场(±16T)平台上，选用通过光学浮区法制备的多铁性单晶材料YMnO3为代表材料，结合其它铁电样品，分别测试了阻抗、频率及电学、热学、磁学等性能。在阻抗分析仪LCR与PC构建的LabVIEW测试系统平台上，利用VISA模块进行了硬件控制方法的尝试，同时通过VDM模块及PPMS专用控制软件Multivu，借助远程控制软件TeamViewer，将PPMS温度、磁场环境数据传输显示功能集

5、成其中，构建了一套虚拟测量控制系统。论文的主要内容如下：第一章：简述该测量系统构建的目的，国内外研究现状及研究目的，多铁性单晶材料YMnO3系列介绍，综合物性测量系统PPMS及阻抗分析仪LCR介绍。第二章：分析了该测量系统的组成框架及结构，测量协议及原理。详细介绍综合物性测量和阻抗测试仪原理，以及硬件控制方法通信所用的GPIB、VISA原理，软件控制方法使用的图像处理模块VDM原理，PPMS专用测试软件Multivu及远程控制软件TeamViewer。第三章：针对PPMS温度、磁场环境数据的实时显示，进行了硬件控制方

6、法的尝试，说明使用图像处理与识别方法的主要原因，并详细介绍该软件测试系统图像识别原理，重点介绍主程序界面及程序功能中阻抗谱的编程思路与实现方法。第四章：详细介绍软件测试方法在实际应用中的操作方法，从测试前仪器设定，到远程控制连接，从主界面温度磁场数据识别，到扩展截图功能。第五章：为了验证该测量系统的实际应用效果，利用YMnO3样品，结合其它铁电样品，实验测试得到频率、阻抗、电学、热学及磁学等性能数据曲线图。全文成功地开发了一套基于综合物性与阻抗测量仪器的虚拟控制系统，并进行了实验验证。关键词：综合物性测量、阻抗测量、

7、LabVIEW、VDM、YMnO3、图像识别IAbstractForthepurposeofmaterialmeasuringinextremelylowtemperature,highmagneticfield,webuildavirtualmeasuringandcontrolsysteminextremelylowtemperature(1.8K),highmagneticfield(±16T)createdbyPPMS(PhysicalPropertyMeasurementSystem),choosingmu

8、ltiferroicmonocrystalmaterialYMnO3astherepresentation,withotherferroelectricmaterial.Thethesismainlycontainsfollowingcontents:Inchapter1,thepurposeofmaterialtestingisovervie