交变磁场传感器法拉第屏蔽的研究

传感器在各种数据采集与检测系统中起着至关重要的作用.为了更有效的接收所需信号,我们除了进一步提高传感器本身的性能外,还要消除一些不必要的干扰.在检测低频交变磁场而且磁场信号极其微弱时,首先要选用高性能的交变磁场传感器将交变磁场信号转换为电信号,然后采用一系列的选频放大等电子技术,这样在两者之间就会产生不必要的电场耦合,影响对有用信号的准确测量,为了阻断该电场耦合,对交变磁场传感器采用法拉第屏蔽是不可或缺的重要环节.     

用改进的演化算法进行地下管线资料解释

在地下管线探测资料的解释中常遇到３种复杂的情况，即管线密集平行或上下重叠的情况、管线敷设在斜坡地形下的情况和用磁偶极子示踪法探测非金属管线但不能保证磁偶极子是否水平或垂直的情况。用常规解释方法处理这些复杂情况得不到满意的结果，甚至会误判。改进的演化算法是一种搜索效率很高的算法，不仅有杂交算子，而且还引入了变异算子，每一代只淘汰最差的个体。将该算法用于直接反演上述３种复杂情况下管线的参数，取得了很好的效果。     

一款JFET低噪声前置放大器的设计

为了与传感器相匹配,得到放大器的最小噪声系数,本文从对结型场效应管的等效输入电压噪声eN及等效输入电流噪声iN的分析中,得到结型场效应管的最佳源电阻比双极型晶体管要高出2-3个数量级的结论,并设计制作了一款结型场效应管低噪声前置放大器实用电路。并对其幅频特性、输入阻抗和等效输入电压噪声进行了测量,结果表明其输入阻抗高达71MΩ,等效输入电压噪声约为0.87nV／√Hz,是一种适合于高内阻传感器的较为理想的低噪声前置放大器电路,也可以通过阻抗变换后用于磁力仪等需要低噪声放大的场所。     

一款平顶特性窄带滤波器的设计

为满足地球物理勘探中频域测试的需求,利用数值计算的方法,计算并得出了两级级联的有源带通滤波器在临界偏调时各级中心频率f0与Q值的关系;据此设计并制作了具有平顶特性的窄带通滤波器.实测结果表明其特性与理论计算曲线一致.此外,还对电路的选择性、灵敏度、平顶宽度以及等效噪声带宽等参数作了进一步讨论.建议利用该电路设计成50Hz工频陷波器.     

一款超低噪声前置放大器的设计

对于一款为低阻抗信号源设计用分立元件组成的前置放大器的低噪声设计要点作了较为详细的阐述,设计据级联放大器理论,重点是降低第一个晶体管的噪声系数,为此选择PNP型超β晶体管,并使之工作在低Uce,低Icl的微功耗状态,并采取低噪声阻容元件等措施.据此制作了电路并对其进行了测试.结果表明其等效输入噪声电压为0.12 nV/Hz,可称其为超低噪声前置放大器,可广泛应用于诸如锁相放大器等对噪声特性要求很高的微弱信号测试仪器中.     

锚杆周围的地下电流密度分布及其在地面上产生的磁场

锚杆广泛应用于地质工程中,例如斜坡控制。工程中经常会出现空锚、断锚等锚固质量问题,所以必须对锚杆进行无损检测。近些年来,锚杆的锚固质量检测技术得到了快速发展。电磁法检测已得到广泛关注,其理论基础必须深入研究。本文就地下锚杆建立了物理模型,通过计算得到了锚杆周围的地下电流密度分布解析式,并计算出了地下电流在地面上产生的磁场,得出了地面上磁场仅由锚杆电流决定的结论。这一结果可以作为对电磁法检测锚杆进行深入研究的理论基础。     

交变磁场传感器法拉第屏蔽的研究

为了更有效的接收所需信号,我们除了进一步提高传感器本身的性能外,还要消除一些不必要的干扰.在检测低频交变磁场而且磁场信号极其微弱时,首先要选用高性能的交变磁场传感器将交变磁场信号转换为电信号,然后采用一系列的选频放大等电子技术,这样在两者之间就会产生不必要的电场耦合,影响对有用信号的准确测量,为了阻断该电场耦合,对交变磁场传感器采用法拉第屏蔽是不可或缺的重要环节.     

地下金属管线的电性分布参数研究

在城市及工厂的地下管线中,许多重要的管线是用金属材料制成的。中、英、美、日、德等国研制和生产的管线探测仪,均选用地球物理方法中的频率域电磁法。本文借用电磁场中的已有理论,着重分析了管线在频率域中的电性分布参数。建立了相应模型,讨论了这些参数在探测中的贡献,以期解决如何有效地激励地下管线,能否使目标管线载流更大或非目标管线不载流等探测工作中的首要环节。     

线性检波器高频特性及输出噪声的研究

在频域测试中,需要通过线性检波电路进行交直流的变换（AC/DC）,以研究待测系统的辐频特性。以运放为核心的线性检波器已被普遍使用,然而其高频响应较差。本文详细地讨论了影响线性检波电路高频特性的原因,并给出一种用共射一共集组合电路制作的线性检波器实用电路,其高频特性远远优于运放,还对两类电路的输出噪声进行了实测对比。     

频率域有源正交矢量型检测系统的设计

利用FPGA芯片及D/A转换器,采用直接数字频率合成(DDS)技术,产生一路正弦信号及两路正交方波信号.正弦信号经功率放大器激励待测系统,两路正交方波信号分别作为并列的相敏检波器Ⅰ和相敏检波器Ⅱ的参考信号,待测系统的响应与参考信号实现相关分离出虚实分量,完成了正交矢量型检测.理论及实验数据表明,该系统能检测深埋于噪声下的微弱信号,有广阔的应用前景.