提高磁力仪梯度容限的研究

发布时间：2021-06-01 02:37

　　当磁场不存在梯度时,测频时间可以达到900ms以上,当存在梯度场时,拉莫尔信号的衰减常数变小,信号急剧衰减,此时测频的时间将相应减少。在弱场中,信号的传感器中感应的信号很弱,经放大后的信号信噪比很低,随着信号的衰减,信噪比将急剧降低,此时测频的时间也将相应减少。如何根据信号质量确定测频时间,是提高梯度容限的主要方法之一,同时也是提高弱场探测能力的重要方法之一。本文通过matlab模拟产生拉莫尔信号,用MATLAB模拟出频率为2.3KHz的衰减的拉莫尔正弦信号0)^??/?sin,模拟整形电路功能将拉莫尔信号转换成方波,通过方波计数,实现频率模拟测量。研究信号幅度、衰减时间常数对测频灵敏度的影响规律,为确定最佳测频时间奠定理论基础。本文通过严密的数学论证,给出了灵敏度时域和频域表示法的理论依据。这为利用梯度法和同步法估计灵敏度提供了理论支撑。在此基础上,利用实验室自制的梯度线圈产生7000nT/m梯度场,得到该梯度下的信号包络,在该梯度下对Overhauser磁力仪的灵敏度进行了估计,在3s一个周期下达到19nT灵敏度。综上,根据信号质量适当调整数频时间的方法,可以有... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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磁力仪分类图

图 1.2 磁力仪灵敏度、精度和读数速率范围括矢量磁力仪和标量磁力仪[2]。其中矢量磁力仪包括-Coil Magnetometer）、磁通门磁力仪（Fluxgate Ma磁力仪（SQUID）、霍尔效应传感器（Hall Effect netoresistive Magnetometers）、Spin-Value Traniant Magnetoimpedance (GMI) Magnetic Sensorode）、磁敏三极管（Magnetotransistor）、磁致rictive Magnetometers）、磁光传感器（Magnetoopti磁力仪（MEMS Based Magnetometers-Microelec量磁力仪包括：光泵磁力仪（Optically Pumped M仪（Nuclear-Precession Magnetometer）、Overhr Magnetometer）。（NMR- Nuclear Magnetic Resonance）广泛用于医

JOM-1 型 Overhauser 磁力仪移动测量 JOM-1 型 Overhauser 磁力仪基站测量图 1.3 实验室科研内容1.3 论文主要研究内容本文在第一章通过对磁力仪种类、特点、应用领域的分析，对 Overhauser 磁力仪的研究背景与意义进行了阐述。通过查阅文献对国内外 Overhauser 磁力仪及其梯度容限的研究进行了综述。第二章主要介绍了 Overhauser 磁力仪的工作原理。第三章主要介绍了 Overhauser 磁力仪的设计。第四章研究了最佳测频时间与初始幅度、衰减常数和信噪比的关系。第五章利用梯度线圈产生梯度场，对高梯度磁场中的灵敏度进行了估计。最后，在第六章分析了本文的缺点和不足，给出了今后应深入研究的几个方面内容。


本文编号：3209496