检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：马波吉林大学

学位级别：硕士

磁通门传感器是弱磁场测量应用中较为重要的器件,其原理服从法拉第电磁感应定律,其模型类似于变压器模型。根据电磁场理论,利用磁芯的磁滞特性,磁通门将磁信号最终转换成便于测量的电信号。目前,大多数磁通门都是通过检测其输出信号的... 详细信息

磁通门传感器是弱磁场测量应用中较为重要的器件,其原理服从法拉第电磁感应定律,其模型类似于变压器模型。根据电磁场理论,利用磁芯的磁滞特性,磁通门将磁信号最终转换成便于测量的电信号。目前,大多数磁通门都是通过检测其输出信号的偶次谐波幅度来测量磁场的,其灵敏度受传感器噪声的制约,需采用差分等能够抑制奇次谐波噪声或带有补偿线圈的探头结构。同时由于传统磁通门需要检测偶次谐波幅度,因而其检测电路较为复杂,后续数据处理也较为烦琐。要提高磁通门的灵敏度、分辨力及精度等性能指标,除了改进制作工艺,提高制作技术水平外,还必须从磁通门的原理入手研究新的检测机理。本文提出了迟滞时间差检测机理,系统地建立了迟滞时间差型磁通门的数学模型,并依此机理完成新型磁通门实体的制作,最终实现高灵敏度、高分辨力的磁测装置的设计。根据电磁场理论建立迟滞时间差型磁通门传感器模型,并推导迟滞时间差同励磁场及待测磁场的关系以及灵敏度同励磁幅度和频率的关系。以迟滞时间差为检测对象,采用高导磁率、高矩形比的钴基非晶合金为磁敏感材料,运用PCB工艺,制作完成一种单磁芯探头结构的新型磁通门传感器。以迟滞时间差型磁通门实体为磁探头,文中完成便携式弱磁测量装置的设计,并实现-4×104nT～+4×104nT弱磁场的标定,其分辨力达到60nT。同传统磁通门相比,传感器的探头结构得到很大的简化,体积有效地减小,易于微型化;检测电路简单,磁测装置的体积也大为减小,易于便携式测量;数据处理简单,测量周期短;在传感器的体积和功耗同时降低的情况下,可以使灵敏度和分辨力等性能指标达到理想。

关键词：迟滞时间差钴基非晶合金 PCB工艺磁通门传感器磁测装置

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磁通门传感器的研制

磁通门传感器的研制

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中国航海学会渔船海口安全与避碰研讨会

作者：高音关正军大连水产学院海洋渔业系(大连) 大连海事大学航海学院(大连)

本文对可作为航海指向仪器的磁通门传感器的基本工作原理和实验线路作了简要介绍,并研制了磁通门传感器,同时在无磁状态下对磁通门传感器进行了实测,得到了航向测量数据,其平均误差为0.13°,最后对研制海上用磁通门罗盘需要解决的... 详细信息

本文对可作为航海指向仪器的磁通门传感器的基本工作原理和实验线路作了简要介绍,并研制了磁通门传感器,同时在无磁状态下对磁通门传感器进行了实测,得到了航向测量数据,其平均误差为0.13°,最后对研制海上用磁通门罗盘需要解决的一些问题进行了探讨.

关键词：磁通门传感器激励磁场磁环航海指向仪

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高灵敏度环形磁通门传感器的研究与设计

高灵敏度环形磁通门传感器的研究与设计

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作者：干露华中科技大学

学位级别：硕士

磁场传感器在精密遥感定位,武器侦查,交通工具探测等方面具有及其有极其广泛和重要的应用。如何探测微弱磁场,例如10-11-10-4T,是其中的难点和关键。磁通门具有极高的分辨率(0.1-10nT)和温度稳定性(30ppm/℃),因此是最具潜力用于探测微... 详细信息

磁场传感器在精密遥感定位,武器侦查,交通工具探测等方面具有及其有极其广泛和重要的应用。如何探测微弱磁场,例如10-11-10-4T,是其中的难点和关键。磁通门具有极高的分辨率(0.1-10nT)和温度稳定性(30ppm/℃),因此是最具潜力用于探测微弱磁场的电子器件。本文对磁通门传感器的国内外相关文献进行了比较深入地调研,重点描述了单芯型和双芯型磁通门传感器的工作原理,对目前常用的磁通门信号检测方法:如谐波选择法、脉冲幅值法、脉冲间隔法和脉冲宽度法进行了分析和比较。在此基础上根据弱磁场测量的特性和要求,设计和制备了环形磁通门传感器。以VITROVAC 6025Z作磁芯材料、卷绕形成环形铁芯而成。激励频率为15.625kHz,在开环条件下采用二次谐波检测的方法进行信号检测。实际测量显示,制备的磁通门样机的灵敏度达到1.664×104V/T。本文利用有限元分析软件ANSYS建立了磁通门有限元计算模型,采用PSPICE9.0软件的频谱分析功能获取感应电动势的二次谐波分量,推导出磁通门传感器的灵敏度。模拟计算的结果将为磁通门传感器的结构设计提供了重要的参考依据。

关键词：磁通门传感器磁场测量软磁材料有限元模型

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基于FPGA的单轴数字磁通门传感器设计与实现

基于FPGA的单轴数字磁通门传感器设计与实现

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作者：雷声振哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

传统的磁通门传感器基于模拟电路设计，随着测量精度和测量范围的提高，传统的模拟信号处理方法逐渐无法满足需求。同时，温度性能差也成为模拟电路的一大缺点。因此，磁通门传感器的发展趋势便是将磁通门信号进行数字化处理。随着数字... 详细信息

传统的磁通门传感器基于模拟电路设计，随着测量精度和测量范围的提高，传统的模拟信号处理方法逐渐无法满足需求。同时，温度性能差也成为模拟电路的一大缺点。因此，磁通门传感器的发展趋势便是将磁通门信号进行数字化处理。随着数字信号处理技术和FPGA器件的发展，采用FPGA来处理磁通门信号，可大大改善磁通门传感器的温度性能，提高其测量范围和测量精度，并且具有耐震性好、容易修改、稳定性高等特点。由于数字磁通门传感器的这些优点，它被广泛应用到各个科研领域之中，比如航空、航天、地质勘探、环境磁场监测等众多领域。对于双铁芯结构的磁通门传感器，磁通门信号为偶次谐波的叠加，其中的二次谐波最能反映被测磁场的大小，因此需要设计特定的电路，将偶次谐波中的二次谐波提取出来。本文从功能和性能两方面对数字磁通门传感器系统进行分析，并且考虑到系统的运算速度、精度、体积等几个方面，提出了合适的总体方案。采用FPGA产生激励信号对传感头进行激励，从而产生磁通门信号。对信号进行功率放大和选频后，用AD转换电路对信号进行模数转换，再用FPGA对数字信号进行相关处理，最后用DA转换电路对信号进行数模转换。本文介绍了磁通门传感头的结构以及制作，并且详细论述了数字磁通门信号处理系统的工作原理以及设计原理，并据此选择了适当的AD芯片、FPGA芯片以及DA芯片来制作电路。根据数字磁通门信号在FPGA内的走向，分别设计了A/D控制模块、相敏整流模块、FIFO缓存模块、FIR低通滤波器模块以及D/A控制模块等。然后用仿真软件Modelsim对各模块进行了功能仿真，验证了各模块的正确性。最后制作出电路板，用实际电路对相关模块进行了调试，验证了本系统的可行性。本文设计的磁通门传感器具有以下优点：（1）比模拟磁测量系统更稳定、受环境的影响很小、具有较强的抗干扰能力。（2）只需通过一片FPGA就可以完成整流、缓存以及滤波等过程，减小了系统的体积，并且提高了电路集成度。（3）使用灵活方便，方便修改。通过可编程硬件语言来设计信号处理模块，可以通过软件来进行设计修改，而不需要改变电路。顺应磁通门传感器向高精度、微型化、数字化的发展方向,本文设计并实现了数字式磁通门传感器，研究了相关的实现方式，改善了磁通门传感器的性能。实验结果表明，本文设计的磁通门传感器具有较高的精度、较好的稳定性以及温度性能，能够满足一般的磁场测试需求。

关键词：数字化磁通门传感器 FPGA 相敏整流

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环型磁通门传感器的研究与设计

环型磁通门传感器的研究与设计

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作者：刘腾飞华中科技大学

学位级别：硕士

本文在调研了大量磁通门传感器相关资料的基础上,阐述了磁通门传感器的分类和基本原理。根据法拉第电磁感应原理建立了单棒型和环型磁通门传感器的数学模型。选择钴基非晶合金作为磁通门传感器的磁芯材料,玻璃微晶陶瓷为磁芯骨架和绕线... 详细信息

本文在调研了大量磁通门传感器相关资料的基础上,阐述了磁通门传感器的分类和基本原理。根据法拉第电磁感应原理建立了单棒型和环型磁通门传感器的数学模型。选择钴基非晶合金作为磁通门传感器的磁芯材料,玻璃微晶陶瓷为磁芯骨架和绕线筒的材料,设计并制作了一维开环环型磁通门探头,选择了二次谐波法作为磁通门感应信号的检测方法。设计并完成了与探头相匹配的驱动电路,以15.625KHz作为磁通门探头的激励频率,使磁通门传感器能够正常工作,反映探头轴向外界磁场强度。设计并完成了磁通门传感器测试系统,并利用此系统对所设计的磁通门传感器进行了定标。定标结果表明,设计的磁通门传感器的量程为±0.55Gs,满量程线性度误差为3.945%,分辨力为100nT,达到了预定目标。对设计的磁通门传感器进行了噪声分析,分析表明:磁通门探头的制作过程中磁芯的选择和探头的制备工艺为影响磁通门传感器性能的主要因素;感应信号中的基波分量和三次谐波分量为最大的干扰信号;激磁信号频率不单一性也会增大探头输出的噪声。本文给出了一些抑制磁通门探头噪声的方法。在对本次设计的磁通门传感器做细致总结和讨论的基础上,给出了提高磁通门传感器性能的改进方案,并提出了制作高精度三维磁通门传感器的一些建议。

关键词：磁通门传感器开环二次谐波法噪声分析磁测量系统

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宽带低噪声磁通门传感器

宽带低噪声磁通门传感器

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作者：何静西北工业大学

学位级别：硕士

磁场测量技术是研究与磁现象有关物理现象的重要手段，已经逐渐的形成为一门独立的科学。目前测量磁场的技术较多，磁通门技术以其优良的综合技术指标在磁场测量中应用越来越广泛。本文旨在研究宽带低噪声磁通门传感器，首先从介绍... 详细信息

磁场测量技术是研究与磁现象有关物理现象的重要手段，已经逐渐的形成为一门独立的科学。目前测量磁场的技术较多，磁通门技术以其优良的综合技术指标在磁场测量中应用越来越广泛。本文旨在研究宽带低噪声磁通门传感器，首先从介绍磁通门传感器的原理入手，介绍了磁通门传感器的分类、运用数学和图解的方法分析磁通门传感器工作原理。在对原理分析的基础上建立了磁通门传感器的数值仿真模型，并对磁通门探头模型、激励线圈信号以及感应线圈信号进行了仿真。通过分析国内外大量的相关文献，对目前常用的磁通门信号检测方法：如谐波选择法、脉冲幅值法、脉冲间隔法和脉冲宽度法作了介绍，并针对宽带低噪声磁通门传感器的设计对这些方法作了分析。目前，磁通门传感器的发展趋于简单化、微型化、自动化和数字化，考虑到这些因素，在结合谐波选择法和脉冲幅值法基础上，试制了6套磁通门传感器样机。并在中国船舶工业宜昌磁学计量测试检定站进行了计量标定，计量结果表明，这种磁通门传感器很好的解决了提高带宽和降低噪声之间的矛盾，6套传感器的各项性能指标如带宽、噪声、线性度、灵敏度等满足或超出了原定的设计要求指标。传感器的数字化部分采用单片机C8051F063的16位ADCs转换器对传感器的信号进行采样，用点阵图形式液晶对传感器的三分量值进行显示，数据传输采用RS—232标准接口和计算机通信，以便于对传感器信号作更进一步处理。

关键词：磁通门传感器宽带磁通门技术二次谐波低噪声数值仿真模型

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磁通门传感器的应用与发展

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水雷战与舰船防护 2002年第1期 36-38页

作者：涂疑郭文生曹大平中船重工集团公司第七一○研究所

本文提出了国内市场对系统化、产业化磁通门传感技术的需求,介绍了我所研制成功的各型磁通门传感器的特点及其构成的研发体系特点,阐述了使其系统化、商品化的发展思路、方案构想。

关键词：磁通门传感器磁通门研发体系

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磁通门传感器的温度实验

磁通门传感器的温度实验

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中国空间科学学会空间探测专业委员会第二十一届学术会议

作者：周敬萱中国科学院空间科学与应用研究中心北京100190

介绍了磁通门传感器的温度实验的装置和实验过程,得出了仪器的零点、灵敏度、噪声随温度变化的曲线关系,从中总结了一些规律,为磁通门传感器在空间探测温度范围的扩展提供了改进依据.

关键词：磁通门传感器温度实验空间探测温度范围

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三轴磁通门传感器不同误差对测量结果的影响

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传感器与微系统 2023年第5期42卷 53-56,60页

作者：肖书婷杨丽徐超群唐小瑜肖健平西南民族大学电子信息学院四川成都610041 北京卫星环境工程研究所北京100094

对Mag648三轴磁通门传感器的非正交误差、刻度因子误差、零偏误差等问题进行了研究。仿真分析了同一姿态下,不同量级的误差对测量结果的影响,以及不同姿态下,同一误差对测量结果的影响。结果表明:非正交误差对测量结果的影响大于刻度因... 详细信息

对Mag648三轴磁通门传感器的非正交误差、刻度因子误差、零偏误差等问题进行了研究。仿真分析了同一姿态下,不同量级的误差对测量结果的影响,以及不同姿态下,同一误差对测量结果的影响。结果表明:非正交误差对测量结果的影响大于刻度因子,零偏误差对测量结果的影响最小;并且非正交误差与零偏误差引起的测量误差随姿态的改变而变化,而由刻度因子误差引起的测量误差不随姿态改变而变化。最后根据仿真结果,给出了测量精度与传感器误差参数的关系。

关键词：磁通门传感器误差仿真参数估计

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电流输出型磁通门传感器的灵敏度

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仪表技术与传感器 2002年第9期 4-6页

作者：刘诗斌段哲民严家明西北工业大学电子工程系陕西西安710072

研究了电流输出型磁通门传感器的灵敏度。一般磁通门的灵敏度随次级线圈匝数增加而增加 ,导致高灵敏度磁通门体积大 ,闭环工作时动态性能差。通过理论推导得出 ,忽略线圈的铜电阻和耦合电容的容抗时 ,电流型磁通门的灵敏度与次级线圈匝... 详细信息

研究了电流输出型磁通门传感器的灵敏度。一般磁通门的灵敏度随次级线圈匝数增加而增加 ,导致高灵敏度磁通门体积大 ,闭环工作时动态性能差。通过理论推导得出 ,忽略线圈的铜电阻和耦合电容的容抗时 ,电流型磁通门的灵敏度与次级线圈匝数成反比 ,因而可在小体积下获得高灵敏度和优越的动态性能。研制了 6只次级线圈匝数不等双铁心电流输出型磁通门进行试验。用最小二乘法对实验数据进行了分析 ,结果表明理论推导与试验结果基本一致。分析还表明 ,若考虑次级线圈的铜电阻和耦合电容的容抗 ,用次级线圈匝数的倒数及其二次项表示电流输出型磁通门的灵敏度具有更高的精度。

关键词：电流输出型磁通门传感器灵敏度

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