第36卷第1期大学物理实验Vol．36No．12023年2月PHYSICALEXPEＲIMENTOFCOLLEGEFeb．2023收稿日期:2022-09-15基金项目:教育部产学合作协同育人项目(201901087002，201802327028);中央高校教育教学改革专项资金资助项目(ZL2019067);辽宁省大学生创新创业训练计划(2018101411100010928)文章编号:1007-2934(2023)01-0107-07多维磁场实时扫描再现教学系统的设计与实现白洪亮1，2，刘仕洁3，范博文2，张若晗2，李世济2，李雪春1，2(1．大连理工大学基础物理国家级实验教学示范中心，辽宁大连116024;2．大连理工大学物理学院，辽宁大连116024;3．大连理工大学经济管理学院，辽宁大连116024)摘要:利用LabVIEW语言将磁场采集装置和运动控制平台结合到一起，开发了一套可以对各类磁场进行自动扫描和实时再现的系统。该系统包括三维运动平台、多通道高斯计和上位机软件等。采集到的数据被实时存储到文件中，并以曲线图、二维强度图、三维矢量箭头图等多种形式在控制界面予以实时呈现，帮助使用者及时了解磁场信息。最后，利用该系统对用于磁悬浮实验的圆柱型磁铁阵列的外磁场分布进行了实际测量，清晰地展现了磁铁阵列的外磁场分布特征，证明了本系统的可行性和可靠性。关键词:多维磁场;自动扫描;LabVIEW中图分类号:TP391．7文献标志码:ADOI:10．14139/j．cnki．cn22-1228．2023．01．023《大学物理实验》投稿网址:http://dawushiyan．jlict．edu．cn磁场是最常见的物理场之一，在科学研究、工业生产和生活中都有着广泛的应用［1-8］。物理实验教学中所用的设备大多只能研究一个磁感应强度分量和特定区域的分布情况，无法探测三维空间下磁感应强度矢量的分布特征。科研活动中常常采用全局磁场仿真与取点实测验证相结合的方式［9-13］来获得空间磁场的分布信息，但专业性比较强，并不适合普通用户和本科教学需要。为了弥补这方面教学资源的不足，在三维高斯计的基础上开发了一套具有完全自主知识产权、低成本、可扩展的多维磁场实时扫描再现系统，能够同时用于物理实验教学、演示，并能满足一定的科研需求。1系统组成多维磁场自动扫描与实时再现系统是在自行设计开发的三维运动平台基础上，集成了运动执行、磁场数据采集、数据可视化等模块，依靠上位机软件对各模块的有序控制，使可以同时采集3个方向磁感应强度分量的高精度霍尔探头在需要的空间范围内进行逐点扫描，收集各点的磁场和坐标信息。扫描过程中，数据可视化模块即时将收集的上述信息以合适的形式进行...
