基于磁阻效應的地磁場探測研究.pdf

1、地磁場是存在于地球表面以及近地空間的微弱磁場。作為一種天然的磁場，它在軍事導航、通訊、地質勘探、地震預報等眾多領域有著重要的作用?；诖?，準確高效的測量地磁場也就顯得至關重要。本文以各向異性磁阻（Anisotropic Magnetoresistance，AMR）傳感器作為地磁場感知探頭，構建了微弱磁信號提取放大集成電路并結合單片機控制和濾波軟件設計，研究設計了具有低功耗、便攜、低成本等優(yōu)勢的地磁場探測系統(tǒng)，最終實現(xiàn)了一款基于各向異性磁

2、阻效應可有效測量地磁場的傳感探測系統(tǒng)。主要研究內容包括以下幾個方面：
　　首先，介紹了各向異性磁阻效應、惠斯通電橋等的工作原理，探討了采用AMR傳感單元（HMC1021Z和HMC1022）作為地磁場探測的工作原理。討論并驗證測量地磁場的可行性和相關方案。
　　其次，進行探測系統(tǒng)部分電路設計，系統(tǒng)主要由磁場探測單元、置位/復位單元、信號處理單元、單片機控制及顯示單元和電源模塊組成。針對信號噪聲影響采取了軟件和硬件相結合方式進行

3、濾波，可以有效的消除 mV級別噪聲的干擾。在信號放大電路設計上，從芯片選擇到供電的不同做了多種方案進行對比分析，最后選擇了AD623單電源供電放大電路設計方案。在電源設計上，為了測試的靈活性，做了電池供電和220V交流供電兩種方式。在輸出顯示上選擇LCD液晶顯示器，可以顯著減小功耗。在此基礎上，我們對傳感器進行了標定，得到電壓隨磁場變化特性曲線，克服了因為傳感器本身的偏差造成誤差的問題，實現(xiàn)了對地磁場的探測，獲得了地磁場的典型測量結果為