基于vb的磁响应性测试软件的研制

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1、基于VB的磁响应性测试软件的研制第一章绪论1.1课题的背景磁性材料，是古老而用途十分广泛的功能材料。中国很久以前就有了关于磁性材料发现和使用的记录，其中最具代表性的是中国古代的司南，它是现代指南针的雏形。在十二世纪的大航海中，司南作为一种导航设备，发挥了巨大的作用，极大的推进了人类文明的发展，促进了东西方文化和物质的交流[2]。现代磁性材料已经广泛的应用于我们的生活之中，例如可以将永磁材料用作马达，也可以用作变压器中的铁心材料，亦可应用于存储器中使用的磁光盘，计算机用磁记录软盘等。可以说，磁性材料与自动化、机电一体化、信息化、国防、国民经济的方方面面紧密相关。近年来，

2、磁性材料已成为科学研究的热点和前沿，主要原因是其独特的物理、化学性质。随着生物学、医学的快速发展，高性能磁性材料的应用也越来越广泛，需求也越来越迫切。纳米技术的快速发展更是极大的拓宽了磁性材料的研究领域和应用范围，它使得人们对磁性材料研究的尺度缩小到纳米范围[3]。基于现代的科研水平，在纳米范围、原子尺度上研究和制备磁性纳米粒子已经不再是空想，并且还可以根据电子信息、生物医学、航空航天等领域的需要，充分地利用磁性纳米粒子的特性，将制备得到的磁性纳米粒子与其它材料相组合，从而制备出各种类型的功能型磁性复合材料。而在磁性纳米材料的研究过程中，常常需要测定它的磁响应性，即磁

3、性纳米材料对外加磁场的响应时间。具备高磁响应性的磁性纳米材料越来越受到人们的关注。1.2现阶段的研究现状在磁性纳米材料制备和特性测试过程中，研究人员往往需要对磁性纳米材料进行磁响应性测试。经查阅大量文献和专利资料，目前市场上还没有专门用于测试磁性纳米材料的磁响应性的仪器。研究人员采用的测试磁性纳米材料磁响应性的方法也是五花八门，大多都是自行设计的，操作方法繁琐，耗费时间长。其中技术相对比较成熟的方法主要有两种：1．通过人眼观察或在等间隔时间内给磁性溶液拍照，来记录在给定磁场下磁性溶液从开始浑浊变至澄清的时间，即可得到该材料的磁响应时间。这种方法依赖于人眼识别，测量误差

4、大，耗费时间长。2．在设定磁场中每隔一段时间，用紫外分光光度计分析出取出样品从进入磁场到澄清时所用时间。需要重复取样，成本较高。由此可见，目前磁性纳米材料磁响应性测量的方法并不成熟。1.3课题的主要研究内容本课题利用磁性纳米材料中的磁性颗粒在外加磁场的作用下，会做定向运动，磁性溶液的透光率也随之增大的原理，通过测量透过磁性纳米溶液的光强度大小，最终得到溶液的磁响应特性。本课题通过VB编程设计开发用于检测磁性纳米材料的磁响应特性的软件系统。该系统通过实时采集激光经容器内磁性纳米材料透射出的光强，获取磁性纳米材料的磁响应时间并绘制磁响应特性曲线。全文共分为四章，各章节的主

5、要内容安排如下：第一章为绪论，简要介绍了磁性材料的发展和应用领域、对磁性纳米材料磁响应性的研究现状。第二章对材料磁性的一般性原理以及磁性材料的分类进行简单说明，着重介绍了磁响应性的检测原理和本系统的硬件组成部分。第三章在阐述了原理的基础上，讲述了本测试的软件部分。介绍了串行通信的概念及线路连接、VB中常用的串口通信控件及建立方法。着重介绍系统的VB显示界面。利用RS232串口可以实现单片机与上位机之间的通信，它是目前应用最广泛的串口通信端口。利用VB与MicrosoftExcel相结合，解决了VB在数据处理以及绘制图表方面存在的不便，无需编写大量的VisualBasi

6、c语言，及提高了编程效率，也可以提高系统的可维护性，增加系统的稳定性。第四章分析了本设计的软件系统所得到的实验数据。1.4本章小结磁性材料在很久以前就已经被发现和使用。21世纪，随着化学、医学和生物学的发展，磁性纳米材料更是展现出了广阔的应用前景。在磁性纳米材料的研究过程中，常需要测定纳米磁性材料的磁响应性。然而目前市场上还没有针对磁响应的专门的测试仪器。现有的测量方法虽然种类很多，然而测量原理五花八门，大都存在一定的缺陷。本课题是基于磁性纳米溶液中的磁性纳米粒子在外加磁场的作用下会做定向运动、使溶液透光率随之改变的特性。通过测量透过溶液光强度的变化，最终得到磁性纳米

7、颗粒的磁响应时间曲线。第二章磁响应性测试的理论和硬件部分2.1磁性材料磁性材料是指具有磁有序的强磁性物质，广义还包括可应用其磁性和磁效应的弱磁性及反铁磁性物质。磁性是物质的一种基本属性[4]。2.1.1材料磁性的一般性原理能吸引铁、钴、镍等物质的性质称为磁性。一般情况下，可以粗略的认为材料的磁性起源于物质内部的原子磁矩。原子磁矩是指原子或分子中电子的自旋磁矩、轨道磁矩和核磁矩的矢量和。核磁矩通常可忽略，原子磁矩则为电子自旋磁矩与轨道磁矩的总和的有效部分。大多数物质中，电子运动的方向各不相同、杂乱无章，磁效应相互抵消。因此，大多数物质在正常情况下并不呈