磁場反饋式磁通門磁強(qiáng)計(jì)研究.pdf

1、磁通門磁強(qiáng)計(jì)是利用軟磁材料磁化飽和時(shí)的非線性特性工作的一種測(cè)磁儀器，主要用于恒定或者低頻變化的弱磁場測(cè)量。它具有簡單、經(jīng)濟(jì)、可靠等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛。 大多數(shù)磁通門磁強(qiáng)計(jì)采用閉環(huán)結(jié)構(gòu)以改善其線性、測(cè)量范圍、分辨率以及穩(wěn)定性。從分析磁通門傳感器的工作原理和磁強(qiáng)計(jì)的結(jié)構(gòu)出發(fā)，本文首先介紹了一維閉環(huán)系統(tǒng)的兩種實(shí)現(xiàn)方式：數(shù)字PID和模擬PID控制，并給出了兩套系統(tǒng)的性能指標(biāo)。一維系統(tǒng)只能測(cè)量磁場單分量，為反映磁場矢量的信息，設(shè)計(jì)了三

2、維閉環(huán)磁通門磁強(qiáng)計(jì)。該樣機(jī)由三個(gè)相互正交的磁通門傳感器、緊密球狀反饋線圈和電路組成。球狀線圈中央?yún)^(qū)域的磁場分布是均勻的。傳感器固定在球狀線圈的中央，調(diào)節(jié)反饋線圈的電流使三個(gè)傳感器均處在零場狀態(tài)，此時(shí)測(cè)量反饋電流得到環(huán)境磁場三個(gè)分量的大小。利用兩維Helmholtz 線圈和標(biāo)準(zhǔn)三維磁強(qiáng)計(jì)MAG-03DAM對(duì)三維系統(tǒng)進(jìn)行定標(biāo)，并對(duì)其進(jìn)行性能分析，結(jié)果表明三維系統(tǒng)的分辨率達(dá)到了60 nT，線性范圍可以測(cè)量地磁場。 該系統(tǒng)具有體積小、重