基于ARM的核磁共振波谱仪气动温控系统设计

波谱学杂志 ›› 2011, Vol. 28 ›› Issue (1): 50-58.

• 磁共振谱仪研制技术进展专栏 • 上一篇下一篇

基于ARM的核磁共振波谱仪气动温控系统设计

张志^1,2，刘海丹^1,2，李由^1,2，毛文平^1,2，刘朝阳¹，裘鉴卿¹

1. 波谱与原子分子物理国家重点实验室，武汉磁共振中心(中国科学院武汉物理与数学研究所），湖北武汉 430071； 
2. 中国科学院研究生院，北京 100049

收稿日期:2010-12-14 修回日期:2010-12-20 出版日期:2011-03-05 发布日期:2011-03-05
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（10675162），科技支撑计划资助项目（2006BAK03A22）.

An ARM-Based Variable-Temperature and Sample Handling Pneumatics System for NMR Spectrometers

ZHANG Zh^1,2i, LIU Hai-Dan^1,2, LI You^1,2, MAO Wen-Ping^1,2, LIU Chao-Yang¹, QIU Jian-Qing¹

1. State Key Laboratory of Magnetic Resonance and Atomic Molecular Physics, Wuhan Center for Magnetic Resonance (Wuhan Institute of Physics and Mathematics, Chinese Academy of Sciences), Wuhan 430071, China;
2. Graduate School of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

Received:2010-12-14 Revised:2010-12-20 Online:2011-03-05 Published:2011-03-05
Supported by:
国家自然科学基金资助项目（10675162），科技支撑计划资助项目（2006BAK03A22）.

摘要/Abstract

摘要：

提出了一种基于ARM（Advanced RISC Machine，先进精简指令计算机）的核磁共振波谱仪气动温控系统设计方案. 该控制系统以ARM为控制器，利用其内嵌的CAN控制器实现CAN总线通信，通过PID控制算法控制气流和温度，实现控制NMR实验样品的更换和旋转，检测并控制样品的温度等功能. 该设计方案具有系统控制灵活、控制精度高以及成本低的优点. 

关键词: 核磁共振（NMR）, 气动控制, 温度控制, PID

Abstract:

A variable-temperature and sample handling pneumatics system was designed for NMR spectrometer. An ARM with CAN controller is used as the center processor of the system, which controls the airflow and temperature through PID control algorithm. The controller of the design can carry out changing or spinning sample and variable-temperature. This design has many other benefits, including easy control, high precision and low cost.

Key words: NMR, sample handling pneumatics, variable-temperature, PID

中图分类号:

O482.53

张志, 刘海丹, 李由, 毛文平, 刘朝阳, 裘鉴卿. 基于ARM的核磁共振波谱仪气动温控系统设计[J]. 波谱学杂志, 2011, 28(1): 50-58.

ZHANG Zhi, LIU Hai-Dan, LI You, MAO Wen-Ping, LIU Chao-Yang, QIU Jian-Qing . An ARM-Based Variable-Temperature and Sample Handling Pneumatics System for NMR Spectrometers[J]. Chinese Journal of Magnetic Resonance, 2011, 28(1): 50-58.

参考文献

[1] Wang Jin-shan（王金山）．NMR Spectrometer and Experiment Technology(核磁共振波谱仪与实验技术)[M]．Beijing(北京)： Machinery Industry Press（机械工业出版社），1982.

[2] Li Ning（李宁）．Development and Application of the MDK-Based STM32 Processor（基于MDK的STM32处理器开发应用）[M]．Beijing(北京)：Beijing University of Aeronautics and Astronautics Press（北京航空航天大学出版社)，2008.

[3] Wang Yong-hong（王永虹），Xu Wei（徐炜），Hao Li-ping（郝立平）．Theory and Practice of the ARM Cortex——M3 Microprocessors of STM32 Series（STM32系列ARM Cortex——M3微控制器原理与实践）[M]．Beijing(北京)： Beijing University of Aeronautics and Astronautics Press (北京航空航天大学出版社)，2008.

[4] Sun De-bao（孙德宝），Wang Yong-ji（王永骥），Wang Jin-cheng（王金城）．Automatic Control Theory（自动控制原理）[M]．Beijing(北京)：Chemistry Industry Press（化学工业出版社），2002.

[5] Wang Wen-juan(王文娟)，Hu Peng(胡鹏)，Mao Wen-ping(毛文平)，et al. An ARM and CPLD-based preamplifier control system for NMR spectrometer (基于ARM和CPLD的NMR谱仪前放控制器) [J]. Chinese J Magn Reson(波谱学杂志)，2009，26(3): 351-358. 

[6] Kang Hua-guang（康华光）．Basic of Electronic Technology·Digital Section（电子技术基础·数字部分）[M]．Beijing(北京)：Higher Education Press (高等教育出版社)，2000.

[7] Linear Technology Corporation．LTC2600_Datasheet[EB/OL]．2003.

[8] Kang Hua-guang（康华光）．Basic of Electronic Technology·Analog Section（电子技术基础·模拟部分）[M]．Beijing(北京)：Higher Education Press（高等教育出版社），2000.

[9] Jia Bo-nian（贾伯年），Yu Pu（俞朴），Song Ai-guo（宋爱国）. Sensor Technology（传感器技术）[M]．Nanjing(南京)：Southeast University Press(东南大学出版社)，2007.

[10] Ren Zhi(任智）, Zhang Zhi(张志). Test and calibration of temperature control system in NMR spectrometer (NMR仪器温控系统测试与校正)[J]. Analysis and Testing Technology and Instruments(分析测试技术与仪器), 2010, 16(3): 146-151.

[11] Texas Instruments Incorporated．ADS1258_Datasheet[EB/OL]．2003.

[12] Jiang Ting-ting(姜婷婷)，Chen Yi-qun(陈义群)，Fang Hui-ru(方惠如)，et al. Multi-layer architecture design of software used on NMR spectrometer console(一种NMR谱仪控制台软件系统的多层架构设计)[J]. Chinese J Magn Reson(波谱学杂志)，2009，26(4): 497-503.

[1]	胡坤, 孙汉董, 普诺·白玛丹增. 量子化学计算核磁共振参数在天然产物结构鉴定中的应用[J]. 波谱学杂志, 2019, 36(3): 359-376.
[2]	尹田鹏, 王雅溶, 王敏, 石文智, 张正茜, 何莎莎. 三个C₁₉-二萜生物碱的NMR数据全归属[J]. 波谱学杂志, 2019, 36(3): 331-340.
[3]	杨云汉, 杜瑶, 应飞祥, 杨俊丽, 夏大真, 夏福婷, 杨丽娟. 柚皮素/β-环糊精超分子体系的包合行为[J]. 波谱学杂志, 2019, 36(3): 319-330.
[4]	王亚兰, 王晓静, 王志伟. 阿齐沙坦的波谱学数据及结构确证[J]. 波谱学杂志, 2019, 36(3): 350-358.
[5]	曹园, 吴永平, 陈东军. 卷柏属Selaginellin类化合物互变异构的波谱学研究[J]. 波谱学杂志, 2019, 36(2): 155-163.
[6]	寇新慧, 刘乙祥, 刘兴弘, 李从刚, 刘买利, 姜凌. 探测应答调控蛋白PhoB_N^F20D自由态中存在的Pre-Active构象[J]. 波谱学杂志, 2019, 36(2): 164-171.
[7]	陈晓瑛, 俞刚金, 毛诗珍, 刘买利, 杜有如. 利用¹H NMR探究混合离子型/非离子型表面活性剂临界胶束浓度降低的实质[J]. 波谱学杂志, 2019, 36(2): 219-224.
[8]	迟秀娟, 乔晓亚, 刘颖, 刘惠丽, 陈雷, 王际辉, 艾选军. 拟南芥AtGrp7 RRM结构域的纯化及其结构与结合的初步分析(英文)[J]. 波谱学杂志, 2019, 36(1): 1-14.
[9]	尹田鹏, 罗智慧, 蔡乐, 丁中涛. 天然C₁₉-二萜生物碱的研究进展及其核磁共振波谱特征[J]. 波谱学杂志, 2019, 36(1): 113-126.
[10]	冉梦琳, 覃凌云, 唐淳, 董旭. 磷酸化调控泛素单体与Rad23A/Ubiquilin-1中泛素结合域互作的检测[J]. 波谱学杂志, 2019, 36(1): 15-22.
[11]	魏会强, 于江, 毕常芬, 宁洪鑫, 李祎亮, 刘强. N-异丁酰基-3'-O-(1-氟-1,1,3,3-四异丙基-1,3-二硅氧烷-3-基)-2'-苄氧羰基鸟苷的NMR研究[J]. 波谱学杂志, 2019, 36(1): 93-102.
[12]	李英俊, 杨凯栋, 靳焜, 刘季红, 王思远, 张楠. 基于咔唑-靛红双-硫代碳酰腙衍生物的NMR研究[J]. 波谱学杂志, 2019, 36(1): 83-92.
[13]	尹田鹏, 汪泽, 陈阳, 邵娅婷, 邓亮, 黎唯. 10-吲哚细胞松弛素chaetoglobosin F的NMR解析[J]. 波谱学杂志, 2019, 36(1): 74-82.
[14]	王伟宇, 胡涵, 徐君, 邓风. Pd-Cu双金属催化剂上加氢反应的仲氢诱导超极化研究[J]. 波谱学杂志, 2018, 35(3): 269-279.
[15]	杨畅, 陈俊飞, 陈黎, 张志, 冯继文, 陈方, 刘朝阳. NMR永磁体精密温度控制器的设计与实现[J]. 波谱学杂志, 2018, 35(3): 294-302.

基于ARM的核磁共振波谱仪气动温控系统设计

An ARM-Based Variable-Temperature and Sample Handling Pneumatics System for NMR Spectrometers

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价