發(fā)布時間：2023-10-06 10:11

　　方塊電阻是用來評價半導體材料導電性能的關鍵參數(shù),通常采用接觸式的四探針方法測量,對樣品表面具有破壞性,不利于半導體晶片的質量控制。而傳統(tǒng)的非接觸式渦流方塊電阻測量法會引起被測物體溫度升高,影響了測量的準確性。相比較,非接觸式的脈沖渦流方塊電阻測量法可提高測量精度。為此,本文采用非接觸式的脈沖檢測原理,設計了一款基于ARM內核的sTM32芯片便攜式的脈沖渦流方塊電阻檢測儀器,涉及測量探頭、探頭電路、單片機處理電路、顯示電路和電源電路等的硬件電路設計,以及相配套的處理軟件設計。主要研究工作及成果如下:1.從脈沖渦流檢測理論出發(fā),分析了脈沖渦流檢測原理。通過PsPICE仿真,確定了脈沖渦流檢測電路的電路參數(shù),并得出了脈沖渦流檢測方塊電阻的電容電壓與方塊電阻的關系曲線。2.通過有限元方法對脈沖渦流法檢測探頭參數(shù)進行了優(yōu)化設計。仿真分析了線圈匝數(shù)、線圈內外徑、測量距離對檢測電壓、磁場密度、磁場強度的影響。最終得到優(yōu)化后的匝數(shù)為40匝,優(yōu)化后的探頭內外徑分別2.11rm和_4。⒍m,測量距離為1Ⅱm。3.設計了一套適用于脈沖渦流檢測便攜式儀,儀器由測量探頭、探頭電路、單片機處理...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究的背景和意義
    1.2 國內外研究進展
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內研究現(xiàn)狀
    1.3 本論文主要研究內容及結構安排
2 脈沖渦流測試系統(tǒng)基本原理
    2.1 脈沖渦流檢測基本原理
        2.1.1 渦流檢測基本原理
        2.1.2 脈沖渦流檢測原理
        2.1.3 脈沖渦流檢測法的電路分析
    2.2 本章小結
3 脈沖渦流傳感器探頭線圈的優(yōu)化設計
    3.1 探頭有限元建模與分析
        3.1.1 方塊電阻檢測的有限元模型
        3.1.2 有限元分析模型確定
        3.1.3 外電路的搭建
    3.2 探頭部分參數(shù)優(yōu)化設計
        3.2.1 線圈匝數(shù)的確定
        3.2.2 線圈內徑的確定
        3.2.3 線圈外徑的確定
        3.2.4 測量距離的確定
    3.3 本章小結
4 系統(tǒng)硬件部分設計
    4.1 硬件系統(tǒng)總體結構
    4.2 探頭部分電路
        4.2.1 探頭部分電路設計
        4.2.2 驅動部分電路設計
    4.3 處理部分各模塊設計
        4.3.1 單片機最小系統(tǒng)
        4.3.2 AD轉換電路的設計
        4.3.3 顯示部分電路
        4.3.4 電源管理電路
        4.3.5 外部存儲芯片
        4.3.6 BOOT電路
    4.4 本章小結
5 系統(tǒng)軟件設計
    5.1 系統(tǒng)軟件結構
    5.2 系統(tǒng)軟件設計方法
        5.2.1 脈沖方波信號的產生
        5.2.2 AD7609程序設計
        5.2.3 FLASH芯片程序設計
        5.2.4 OLED顯示模塊設計
        5.2.5 數(shù)字濾波算法的設計
    5.3 本章小結
6 測試儀的制作與測試
    6.1 測試儀的制作
        6.1.1 測試探頭部分的制作
        6.1.2 儀器主機的制作
    6.2 實驗結果的測量與分析
        6.2.1 實驗結果與實驗誤差
        6.2.2 實驗結果的誤差分析
    6.3 本章小結
7 總結與展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間主要研究成果



本文編號：3851652