检索结果-内蒙古大学图书馆

电声技术 2025年第2期49卷 148-152,156页

作者：胡宇李凯于三强杨善勇田平怡南博龙李金宝中北大学信息与通信工程学院山西太原030051

面向磁异常探测中磁通门传感器综合磁噪的抑制需求,针对噪声混叠下磁场扰动特征保留效果差的问题,提出一种优化变分模态分解结合独立成分重构的磁测分量降噪方法。通过建立磁异常信号的卡尔曼状态预测方程,构建模态数量与功率谱熵相结... 详细信息

面向磁异常探测中磁通门传感器综合磁噪的抑制需求,针对噪声混叠下磁场扰动特征保留效果差的问题,提出一种优化变分模态分解结合独立成分重构的磁测分量降噪方法。通过建立磁异常信号的卡尔曼状态预测方程,构建模态数量与功率谱熵相结合的匹配准则,采用变分模态分解融合快速独立成分分析算法估计系统噪声的统计特性,实现基于参数反馈的磁测信号自适应处理。实验表明,所提方法对综合磁噪的抑制效果优于小波分析融合卡尔曼算法、变分模态分解融合快速独立成分分析算法,有利于磁异常探测中传感器的误差校正与信号优化。

关键词：磁异常探测磁通门传感器噪声抑制变分模态分解盲源分离

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磁通门传感器接口ASIC设计(英文)

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光学精密工程 2009年第7期17卷 1651-1655页

作者：董长春陈伟平周治平哈尔滨工业大学微电子技术与科学系黑龙江哈尔滨150001 微系统与微结构制造教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150001

基于磁通门传感器的二次谐波选择法原理,采用0.6μm,N-well标准模拟CMOS工艺,设计并实现了磁通门传感器专用集成电路接口(ASIC)。这种集成磁通门接口电路能够减小传统分立元件接口电路的体积,降低系统能耗,满足航天、军事等领域的微型... 详细信息

基于磁通门传感器的二次谐波选择法原理,采用0.6μm,N-well标准模拟CMOS工艺,设计并实现了磁通门传感器专用集成电路接口(ASIC)。这种集成磁通门接口电路能够减小传统分立元件接口电路的体积,降低系统能耗,满足航天、军事等领域的微型化、低功耗需求。在分析磁通门传感器结构和特点的基础上,完成了激励电路及检测电路的设计,芯片面积为2.0mm×2.0mm,并采用HSPICE对电路各部分功能及其指标进行验证。对与微型磁通门探头集成的电路系统进行了测试,结果表明,当测量范围为±90μT时,灵敏度可达16.5mV/μT;在5V电源电压下,其功耗为35mW。

关键词：磁通门传感器专用接口电路 CMOS

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磁通门传感器探头温度特性研究

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传感技术学报 2014年第11期27卷 1486-1489页

作者：齐侃侃石超吕冰宜昌测试技术研究所湖北宜昌443003

磁通门传感器主要由磁探头与电路部分组成,其输出不仅随磁场变化,而且易受温度的影响。为了确定磁通门传感器磁探头在宽温度范围下的温度漂移情况,通过试验将探头置于-40℃~150℃的温度环境下,记录得到探头在宽温度范围下,其温度特性曲... 详细信息

磁通门传感器主要由磁探头与电路部分组成,其输出不仅随磁场变化,而且易受温度的影响。为了确定磁通门传感器磁探头在宽温度范围下的温度漂移情况,通过试验将探头置于-40℃~150℃的温度环境下,记录得到探头在宽温度范围下,其温度特性曲线近似为正比线性关系。分析认为,磁芯磁滞回线受热偏移与线圈漆包线随温度热胀冷缩是磁探头温漂的主要原因。本文提出选用低磁导率磁芯和高温漆包线绕制探头,并优选一致性较好的探头,采用最小二乘法对温度漂移结果进行拟合补偿,有效地消除了温度对磁探头的影响,提高了磁通门传感器的温度稳定性与应用的广泛性。

关键词：磁通门传感器温度漂移温度补偿最小二乘法

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磁通门传感器在车辆导航系统中的应用研究

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传感器技术 2005年第7期24卷 19-21,24页

作者：王怀光石志勇李国章傅建平军械工程学院火炮工程系河北石家庄050003

针对现行车辆导航系统中测角传感器的一些不足和磁通门传感器的特点,将磁通门传感器用于车辆导航系统当中,测量车体的航向和姿态角。并针对在使用过程中存在的问题,提出了基于正交函数的最小二乘拟合法消除车体磁场对传感器测角精度的... 详细信息

针对现行车辆导航系统中测角传感器的一些不足和磁通门传感器的特点,将磁通门传感器用于车辆导航系统当中,测量车体的航向和姿态角。并针对在使用过程中存在的问题,提出了基于正交函数的最小二乘拟合法消除车体磁场对传感器测角精度的影响和卡尔曼滤波方法补偿测角过程中的观测误差,有效地提高了磁通门传感器的测角精度。最后,通过实验,验证了2种方法的可行性,测角的最大误差仅为0.74°,达到了令人满意的导航定位效果。

关键词：磁通门传感器最小二乘法曲线拟合卡尔曼滤波

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磁通门传感器的研究进展

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地球物理学进展 2024年

作者：潘奥霖杜爱民中国科学院地质与地球物理研究所深地资源装备技术工程实验室中国科学院大学地球与行星科学学院

磁通门传感器是一种基于软磁材料非线性特性工作的矢量磁场测量设备，用于检测弱磁场。本文介绍了磁通门传感器的基本工作原理和结构以及其主要用途，讨论了磁通门传感器的研究进展，重点探讨了磁通门传感器在微型化、智能化和数字化以... 详细信息

磁通门传感器是一种基于软磁材料非线性特性工作的矢量磁场测量设备，用于检测弱磁场。本文介绍了磁通门传感器的基本工作原理和结构以及其主要用途，讨论了磁通门传感器的研究进展，重点探讨了磁通门传感器在微型化、智能化和数字化以及降低噪声等方面的进展，并提出了磁通门传感器的研究展望。

关键词：磁通门传感器微型化智能化数字化降低噪声

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一种三探头磁通门传感器的设计

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传感技术学报 2005年第2期18卷 433-435页

作者：石志勇王怀光吕游军械工程学院石家庄050003 北京三孚石油有限公司北京100083

磁通门技术应用于工程当中,主要为方向测量和磁场强度测量。国内磁通门技术应用于导航领域还比较少,我们设计了一种三探头磁通门传感器用于车体航向和姿态角的测量,详细介绍了三探头磁通门传感器的设计原理和测角原理。最后通过实验测量... 详细信息

磁通门技术应用于工程当中,主要为方向测量和磁场强度测量。国内磁通门技术应用于导航领域还比较少,我们设计了一种三探头磁通门传感器用于车体航向和姿态角的测量,详细介绍了三探头磁通门传感器的设计原理和测角原理。最后通过实验测量,并对传感器的测试结果进行了修正,达到了工程应用中对测角精度的要求。

关键词：磁通门传感器加速度计坐标系转换多点拟合

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磁通门传感器及其接口ASIC芯片研究

磁通门传感器及其接口ASIC芯片研究

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作者：董长春哈尔滨工业大学

学位级别：博士

与巨磁阻,各向异性磁阻,霍尔器件等磁场测量传感器相比,磁通门传感器具有分辨率高(最高可达10-11T)、测量范围宽(10-11T～10-3T)、可靠性高、能够直接测量磁场分量等特点,自问世以来,一直是弱磁测量领域的主要传感器之一。随着微电子技... 详细信息

与巨磁阻,各向异性磁阻,霍尔器件等磁场测量传感器相比,磁通门传感器具有分辨率高(最高可达10-11T)、测量范围宽(10-11T～10-3T)、可靠性高、能够直接测量磁场分量等特点,自问世以来,一直是弱磁测量领域的主要传感器之一。随着微电子技术和微机械加工技术的发展,在航天、军事等领域对微尺寸传感器的迫切需求下,集成化研究成为磁通门传感器的主要发展方向。\n 磁通门传感器的微型化需要解决如下问题:集成磁通门探头由于芯片面积所限,导致其匝数低且磁芯横截面积小,为使磁芯达到饱和,必须采用高频驱动,这些都严重影响集成磁通门探头灵敏度和噪声性能;方波驱动是最容易实现也是最常用的激励方式,研究其激励参数对磁通门探头灵敏度的影响非常重要;作为传感器的重要组成部分,接口电路的集成化研究对传感器的微型化具有重要意义。针对上述问题,本文进行了方波激励参数对灵敏度的影响、磁通门等效电学模型以及接口ASIC芯片关键技术研究。\n 首先,针对缺乏方波激励参数对磁通门灵敏度影响研究的现状,采用反电势原理以及动态传递函数建立了在方波电压激励条件下,激励电压幅值与灵敏度的关系模型,研究结果表明,随激励电压幅值的升高会降低磁通门的灵敏度,且探头灵敏度与激励电压幅值成反比关系。为验证该模型的正确性,设计制作了一种基于钴基熔体抽拉丝的磁通门探头,对该传感器的激励电压幅值与灵敏度关系进行实验研究,该结果与方波激励磁通门传感器灵敏度分析结果相吻合。因为方波是磁通门接口电路最常用的驱动方式,该研究对于系统以及接口电路的设计具有重要的实用价值,也是对传感器现有灵敏度模型的完善和补充。\n 其次,为克服传统磁通门探头等效电学模型的局限性,在对其分析的基础上，修正经典磁滞数学模型,优化参数提取方法,并将其转换为等效电路,用电学行为模拟磁芯材料磁滞特性,然后按照差分式磁通门结构,建立基于磁滞理论的差分式磁通门探头等效电学模型,模拟结果与实际系统实验结果取得良好的一致性,验证了模型的正确性,研究结果可用于与接口电路进行系统级和管级混合模拟,分析磁通门和检测电路的整体性能,优化开环和闭环检测电路的设计。\n 最后,在理论分析的基础上，完成了磁通门开环以及闭环接口ASIC芯片设计。为实现类似中心点接地隔离变压器对称全差分驱动,提出了一种负反馈自平衡新型驱动电路以避免电源电压漂移和温度影响,同时还进行了开环、闭环接口电路中前置放大器、开关相敏解调、GM-C低通滤波器、积分器等重要电路的理论分析和研究。并采用CMOS技术实现两种磁通门接口ASIC芯片,用开环接口ASIC配合钴基非晶探头,闭环接口ASIC配合三端式探头进行了测试。测试结果为:开环系统线性测量范围为±100μT,灵敏度为16.5 mV/μT。闭环系统线性测量范围为±100μT,灵敏度为30.8 mV/μT,噪声仅为3nTPP,达到与国外集成磁通门产品同等噪声水平。\n 本文的理论研究对于磁通门传感器微型化、集成化具有重要的指导意义,设计完成的磁通门ASIC接口电路具有重要的应用价值和广阔的应用前景。

关键词：磁通门传感器磁场测量电路集成等效电学模型接口电路 ASIC芯片

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磁通门传感器在低空亚音速飞行器上应用的响应频率分析

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电光与控制 2014年第1期21卷 59-62,67页

作者：卢兆兴王仕成张金生蔡欣华第二炮兵工程大学精确制导与仿真实验室西安710025

对比分析常用磁传感器的性能指标，得出磁通门传感器作为地磁导航磁测传感器的相对优势性。针对磁通门传感器在低空亚音速飞行器上应用的可行性，从分析磁通门传感器的基本原理入手，通过对某地实测磁异常场数据的频谱分析，利用奈奎斯... 详细信息

对比分析常用磁传感器的性能指标，得出磁通门传感器作为地磁导航磁测传感器的相对优势性。针对磁通门传感器在低空亚音速飞行器上应用的可行性，从分析磁通门传感器的基本原理入手，通过对某地实测磁异常场数据的频谱分析，利用奈奎斯特抽样定理从响应频率方面对其在低空亚音速飞行器上应用的可行性进行验证，并提出在低空亚音速飞行器上应用的响应频率指标，即磁通门传感器的响应频率达到40．8—68．0Hz，就能够满足其作为低空亚音速飞行器磁场数据采集前端的响应频率需求。

关键词：磁通门传感器地磁导航频谱分析响应频率指标

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磁通门传感器及其模拟处理电路的研究

磁通门传感器及其模拟处理电路的研究

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作者：尹春晓吉林大学

学位级别：硕士

磁场测量在很多领域中都有着很重要的应用,地磁场的测量是研究地球特性的一个重要的物理量。磁通门磁力仪具有分辨率较高,测量范围宽,简易可靠,经济耐用,能够直接测量各个方向的磁场分量以及适于在高速运动环境中工作等特点,因此得到不... 详细信息

磁场测量在很多领域中都有着很重要的应用,地磁场的测量是研究地球特性的一个重要的物理量。磁通门磁力仪具有分辨率较高,测量范围宽,简易可靠,经济耐用,能够直接测量各个方向的磁场分量以及适于在高速运动环境中工作等特点,因此得到不断的发展与改善,是弱磁场测量的可靠仪器之一。本论文的研究目的要制作出磁通门传感器并且设计出相应的模拟处理电路,最终获得一个与被测磁场强度成正比的模拟直流信号,为进一步研制一个完整的磁通门磁力仪做准备。论文首先从理论上探讨了磁通门传感器的工作原理及传感器内部各个参数对其性能的影响,设计了传感器的结构及各个参数,完成了传感器的研究和制作,然后对传感器的输出信号采用二次谐波法设计出了其检测处理模拟电路,进而得到一个与外界被测磁场强度成比例的模拟直流信号,并把其非线性误差控制在0.2%范围之内,且该传感器及该模拟处理电路能达到的分辨率为0.2nT,为完成分辨率为0.1nT的磁通门磁力仪奠定基础。

关键词：磁通门传感器磁芯闭环系统二次谐波

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基于四次谐波选择法的磁通门传感器分析

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传感技术学报 2011年第10期24卷 1412-1415页

作者：李菊萍刘诗斌郭博刘雨鑫西北工业大学电子信息学院西安710072

采用分段折线近似磁滞回线,分析了矫顽力对磁通门输出的影响,通过理论推导得到各偶次谐波灵敏度解析表达式。比较了二次谐波选择法和四次谐波选择法灵敏度,量程和非线性度。详细讨论了四次谐波的适用条件。研究结果表明选取四次谐波还... 详细信息

采用分段折线近似磁滞回线,分析了矫顽力对磁通门输出的影响,通过理论推导得到各偶次谐波灵敏度解析表达式。比较了二次谐波选择法和四次谐波选择法灵敏度,量程和非线性度。详细讨论了四次谐波的适用条件。研究结果表明选取四次谐波还是选取二次谐波,不仅取决于激励磁场与饱和磁场强度比值,还取决于矫顽力与饱和磁场强度比值。研究结果对实际应用中磁通门的谐波选择有重要指导意义。

关键词：磁通门传感器磁滞回线矫顽力谐波选择法

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