频率域感应式磁传感器灵敏度研究

频率域电磁勘探中接收磁场信号应用最广泛的传感器是感应式磁传感器,由于大地电磁场信号比较微弱,这就需要磁传感器有比较高的灵敏度。目前国内外多家公司都研制出具有宽频带、低噪声和高灵敏度的感应式磁传感器,其灵敏度的大小不一,到底多大比较合适没有一个标准。通过分析影响磁传感器灵敏度的要素提出了提高灵敏度的方法,之后通过室内和野外测试得知:磁传感器灵敏度(平坦部分)并非越高越好,适当的灵敏度可以提高信号传输过程中的信噪比。     

三轴磁传感器的测试方法

专利号:200710119579.3专利权人:中国航天科技集团公司第五研究院第514研究所简介:本发明公开一种三轴磁传感器的校准方法,主要步骤有:一是产生零磁场空间;二是置入被测三轴磁传感器于零磁场空间;三是依次计算出被测三轴磁传感器3个方向的标准磁场值;四是采用步骤三得出的3个场强计算标准值c依次对三轴磁传感器3个方向上的显示值进行校准,得到测试结果。由于不要求     

感应式双旋转磁场中频发电机的磁密选择与磁势计算

本文是在研制1瓩,500赫感应式双旋转磁场中频发电机并经实验证明其主要性能指标达到设计要求后完成的。在分析感应式双旋转磁场中频发电机的总损耗与定、转子损耗比不同于异步机的基础上,根椐感应式双旋转磁场中频发电机的等值电路和对基波磁场与二次谐波磁场进行的分析考虑,说明了感应式双旋转磁场中频发电机磁密选择的特点与磁势计算的方法。从设计值与实验值的基本相吻合,证实了本文所述的方法是可行的     

感应式电感传感器的研究

本文根据电路和电磁场的基本理论,首次推导出了空心感应式电感传感器的数学模型,以便于空心感应式电感传感器应用于精确测量场合和进行优化设计,并通过实测数据对数学模型进行了验证。     

中心导磁体对S-枪特性影响的计算与实验研究

本文提出用不同的中心导磁体使S-枪获得靶面附近较佳的磁场分布,从而改善S-枪的性能。计算了四种导磁体结构S-枪的磁场分布,并就场分布对S-枪工作特性的影响进行了实验研究。结果表明,合适的中心导磁体不但可以展平靶面磁力线分布,而且可以增大表面场强。并且给出了S-枪工作特性与表面磁场的关系。     

分子－电子感应式振动传感器传递函数辨识及频域特性分析

为解决经典的分子-电子感应式(Molecular Electronic Transducer, MET)振动传感器系统机理建模复杂且与实际传感器特性存在差异的问题,提出Hankel矩阵和脉冲响应辨识相结合的方法对MET传感器进行了开环传递函数的结构和参数辨识。通过仿真分析验证模型的有效性。该方法快速有效,为提高传感器使用效率及后续信号调理设计提供了理论基础。     

面向新型电力系统的微磁场光学感知技术

随着新型电力系统的加速建设以及电力设备智能化程度的不断提升,电力设备的低碳化和数字化成为重要发展方向。其中,准确测量电力系统电工装备磁场分布是评估其健康状况、计算能量损耗、优化结构设计的关键。针对目前电工装备磁场的测量需求,环保型电力设备的监测瓶颈,本文提出一种无源全光纤磁场传感器。该传感器将磁-机换能电介质与法布里-珀罗（Fabry–Perot, F-P）光学干涉腔相耦合实现了外磁场的高精度无源测量。首先,根据F-P干涉原理设计了非本征型F-P干涉结构。其次,针对影响传感器灵敏度的主要影响因素进行研究与分析,通过实验研究了封装材料对传感器灵敏度的影响。针对直流磁场测量范围有限的问题,研究了传感器直流磁场测量范围的影响因素,并测量其在直流磁场下的传感性能。最后,针对电力系统下交流磁场的测试需求,对传感器在交流磁场下的动态跟随性能进行测试。结果表明：该传感器可实现交直流磁场的实时测量,直流磁场测量范围为0~120 mT,灵敏度为447 pm/mT,分辨率为17 μT。对50 Hz以下的交流磁场具有良好的动态跟踪性能。证明了其应用于新型电力系统无源磁场测量的可行性。本文所提出的光纤磁场传感器具有测量范围广的优点,且具有无源测量特性,无需更换传感器电池,且无需感应取电,满足低碳电力系统的发展要求。     

电缆偏心测量用电感传感器的优化设计

应用电磁场理论,阐述了偏心测量中感应式电感传感器的基本原理,推导出此传感器的理论公式,经计算与分析,对传感器进行了优化设计。     

霍尔效应磁传感器的相敏特性研究

检测强噪声背景中的微弱特征磁场信号,方法通过和低通滤波器相结合,利用磁传感器所产生的磁场信号和参考控制电流的相关输出,给出正比于待测磁场信号的直流输出电压。＊用计算机对霍尔传感器进行模拟。结果给出了有关噪声特性、谐波抑制和灵敏度的理论结果。＊结论由上述理论演变而成的仪器其最小可测磁场为１０－６Ｔ。除了直流输出之外,此类具有磁电相＊乘功能的传感器还可测量待测磁场信号的相位,并有良好的谐波抑制和噪声去除能力。     

四川龙门山地区超长周期大地电磁探测

大地电磁超长周期信号是指1000~100000s之间的天然场源电磁波,为了提高对地下介质的探测深度和研究更深层的构造和结构,需要采集周期大于1000s的电磁场信号。2012年9~12月,笔者使用德国产ADU-07系统的感应式磁传感器和乌克兰产LEMI-417系统的磁通门在四川龙门山地区进行超长周期大地电磁数据采集实验,本文通过将感应式磁传感器和磁通门测试数据进行对比研究,探讨感应式磁传感器和磁通门的有效频谱范围,以及使用LEMI-417系统磁通门进行超长周期数据采集的可行性等,为推广和使用超长周期数据采集工作提供一个参考样本。     

磁流体的光特性及其在光纤领域中的应用

针对磁流体在光纤领域的应用及其发展,本文综述了有关磁流体的成分组成、应用、特点和国内外的研究进展等。对磁流体的可调谐折射率、热透镜效应、光透射特性、双折射性、磁致色散特性等相关光学特性进行总结,并介绍了磁流体在光纤磁场传感器、可调谐磁流体光栅、可调谐光滤波器、光开关、光纤调制器、可调谐偏振光分束器等不同光器件中的应用,同时,分析了近年来国内外学者在光纤领域的研究进展。研究结果表明,虽然光纤磁场传感器凭借优良的性能,在航空航天、土木工程、石油化工、电力行业等领域具有重要作用,但随着光纤传感器的发展,光纤传感器应克服多参数交叉敏感性,其高灵敏度和微型化需要更为严格的封装技术,而且通过各种封装技术光纤传感器可以满足不同环境的应用要求。磁流体光特性的研究在光通信和传感技术等领域具有越来越重要的作用。     

基于单片机的自动感应式雨刮控制器设计与实现

在分析了汽车传感器原理与应用现状的基础上,设计和开发了一种基于单片机的新型红外线雨量自动感应式雨刮控制器.设计采用了新型红外线雨滴传感器和单片机,构成汽车雨量自动感应式雨刮控制器的核心硬件,并对软件设计作了简单介绍.通过实验证明,该控制器可靠地实现了汽车正常行驶过程中的自动感应雨刮控制、雨刮定时控制,同时使系统的硬件开关得以减少,提高了驾驶员行驶过程中的安全系数.     

磁力轴承磁场传感器的设计与研究

在分析磁力轴承结构和磁场理论的基础上,提出了一种精度高、测量小间隙的磁力轴承磁场传感器;设计了磁场传感器的主要相关电路,并对各元器件进行了选择、计算和分析.实验结果表明,该磁场传感器能满足实际测量要求.     

基于巨磁阻抗效应磁场测量传感器研究

针对非晶材料巨磁阻抗效应,设计并实现了一种新型磁场测量传感器,根据非晶丝的双峰特性,分析传感器的工作原理,设计传感器的闭环负反馈结构,建立了传感器的数学模型.在此基础上,通过分析传感器的误差传递函数,提出一种比例积分控制规律,可有效地消除传感器的稳态误差,提高传感器的线性度.实验结果表明：在该控制器的作用下,传感器的线...     

无限长载流柱面磁场的空间分布

由面电流在空间某点的磁场公式出发,利用场强叠加原理,计算出截面为任意多边形的无限长载流柱面在空间任意点的磁场分布,并且运用这种方法求出了截面为菱形的无限长载流柱面空间磁场分布的普遍表达式.     

水下地磁导航技术中的地磁场空间差分测量方法

为了实现水下载体对地磁场的精确测量,提高地磁辅助导航的精度,提出了一种基于多传感器的空间差分地磁场三分量测量方法。首先,分析了水下载体周围磁场的种类及空间分布特性,并建立了磁矢量传感器新的测量模型。然后,利用干扰磁场自身特性以及和地磁场之间的耦合关系构建方程组,推导出空间差分模型表达式。最后,通过仿真分析和地面实验分别将本文方法与传统测量方法进行了对比。结果表明:当外界干扰磁场为1000nT时,差分测量结果能使测量误差控制在150nT以内,很好地抑制了干扰源对地磁场测量造成的影响,提高了水下载体地磁场三分量测量的抗干扰能力。     

硬目标侵彻引信炸点深度测量方法研究

针对传统的引信测试方法很难应用到硬目标侵彻引信中,文中基于磁场理论提出一种侵彻弹炸点测试与评估技术.利用电磁学的方法在靶体内部建立调制磁场,在侵彻引信中加装磁敏传感器,在侵彻过程中测量靶板中磁场的方向,记录磁场方向反转次数.仿真结果表明:磁场强度变化与线圈中激励电流的变化成正比,调制磁场的周期为线圈间距的4倍,通过磁场的周期特性可以计算出弹体侵彻的深度.     

一种快速载体磁场补偿方法研究

在地磁导航应用中,地磁场的测量不可避免地会受到载体磁场的影响,降低了地磁导航的精度,因此必须对地磁测量数据中的载体磁场实时快速进行补偿.在详细分析载体上硬铁材料、软铁材料产生磁场在载体运动过程中的特性的基础上,提出了一种快速载体磁场标定及补偿方法.该方法本质上是将载体磁场补偿问题转化为椭圆拟合问题,利用带椭圆约束的最小二乘拟合方法对多于6个航向的捷联式三轴磁传感器测量数据进行椭圆拟合,进而实现载体磁场的快速标定和补偿.通过仿真试验表明,该方法具有简单快速,易于实现的特点,可以达到与磁传感器等精度的补偿效果,且在低信噪比情况下具有较强的鲁棒性.     

用自旋阀巨磁电阻传感器测量地磁场

介绍了自旋阀巨磁电阻传感器的结构和工作原理,研究了该传感器的特性,并用它准确测量了地磁场的主要参量.由于自旋阀受强磁场干扰能很快恢复其灵敏度,且灵敏度较高,因此,其适合作为弱磁场测量升级替换产品.     

基于线性误差模型的磁张量系统校正

针对磁张量系统中存在单个三轴磁场传感器自身误差(三轴非正交性误差、各轴灵敏度不一致误差和零点偏移误差等)和三轴磁场传感器轴系间对正误差的问题,提出基于线性模型的磁张量系统校正方法。对于单个三轴磁场传感器建立了关于三轴非正交、各轴灵敏度不一致和零点偏移的线性误差模型,对于三轴磁场传感器轴系间对正误差建立了关于坐标系旋转角度的线性误差模型,通过广义逆的方法求解得到误差参数,将求解得到的误差参数代入测量数据,实现对磁张量系统的校正。实际测量试验表明,本文所提方法可以有效减小单个三轴磁场传感器自身误差和三轴磁场传感器轴系间的对正误差。