数字磁通门传感器电子学单元研究
发布时间：2021-10-27 17:10
矿产资源关系到国家的经济发展，而磁法勘探技术是普查矿产资源的有效手段之一。我国目前的矿产资源调查，总体趋势正从浅部向深部过渡，由国内向国外扩展。在国际上，磁卫星测量技术是实现以上目标的新趋势。磁通门传感器具有分辨率高、测量范围宽、简易可靠、经久耐用等特点，被广泛应用于恒定或低频变化的弱磁场测量。本文在查阅了大量国内外磁通门传感器相关资料的基础上，阐述了磁通门传感器的基本原理和结构。再详细介绍了数字磁通门传感器的软硬件设计，以及人机交互界面的设计。该磁通门传感器的探头由中国科学技术大学提供，整个系统使用9.6KHz方波对该探头进行激励，并采用二次谐波检测的方法进行信号检测。鉴于系统的完善性，使用了自动补偿方式。基于上述理论，完成了数字磁通门传感器原理样机的设计和制作。为了验证原理样机的可行性和准确性，配置了SD卡进行数据采集。将苏州实验室一整天的采样数据与北京十三陵世界最先进磁强计同时段的数据对比，可以发现磁场测试曲线基本一致。据中国科学院地质与地球物理研究所杜教授所述，该样机已经非常接近世界先进水平。进一步测试结果得知，该原理样机的分辨率达到0.02nT，线性测量范围为±65000nT...
【文章来源】：苏州大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 国家战略需求分析
1.2 课题的科技意义
1.3 国内外研究概况及发展趋势
1.4 本人所做的工作
第二章 磁通门传感器的原理
2.1 磁通门现象
2.2 磁通门传感器的结构
2.2.1 磁通门探头的基本结构
2.2.2 磁通门电子学单元构成
2.3 磁通门传感器的工作原理
2.4 磁通门信号检测方法
2.4.1 二次谐波法
2.4.2 脉冲间隔法
2.4.3 脉冲幅值法
2.4.4 脉冲宽度法
2.5 磁通门传感器的应用
2.6 本章小结
第三章 数字磁通门传感器的设计
3.1 磁通门传感器系统综述
3.2 微控制器 A3P250L
3.3 磁通门传感器电路
3.3.1 激励电路
3.3.2 仪表放大器电路
3.3.3 ADC 采样电路
3.3.4 DAC 控制电路
3.3.5 温度与倾角传感器电路
3.4 磁通门传感器算法设计
3.4.1 带通滤波器
3.4.2 补偿搜索过程
3.5 磁通门传感器界面
3.6 本章小结
第四章 数字磁通门传感器的测试
4.1 磁通门传感器测试系统
4.2 磁通门传感器电子学单元测试板
4.3 磁通门探头信号分析
4.4 磁场数据拟合
4.5 磁通门传感器测试结果
4.6 本章小结
第五章 总结和展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
发表论文、专利情况
总结与致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]矿产资源价值及其构成模型[J]. 高殿军,王志宏. 辽宁工程技术大学学报(社会科学版). 2011(01)
[2]磁暴环电流衰减率对磁层能量状态的影响[J]. 徐文耀,杜爱民. 地球物理学报. 2010(06)
[3]地磁图制备方法及其有效性评估[J]. 黄学功,房建成,刘刚,蒋颜玮. 北京航空航天大学学报. 2009(07)
[4]仪表放大器电路设计[J]. 崔利平. 现代电子技术. 2009(11)
[5]WCZ-1质子磁力仪的原理及应用[J]. 李岳亮. 企业技术开发. 2008(10)
[6]哨声模波对高能电子槽区和外辐射带的调节作用[J]. 李柳元,曹晋滨,周国成. 地球物理学报. 2008(02)
[7]星光导航原理及捷联惯导/星光组合导航方法研究[J]. 穆荣军,韩鹏鑫,崔乃刚. 南京理工大学学报(自然科学版). 2007(05)
[8]惯性/地磁组合导航技术研究[J]. 晏登洋,任建新,宋永军. 机械与电子. 2007(01)
[9]基于MSP430的质子旋进式磁力仪设计[J]. 王应吉,李伟,孙淑琴,姜艳秋. 吉林大学学报(信息科学版). 2006(03)
[10]数据拟合函数的最小二乘积分法[J]. 程毛林. 大学数学. 2006(01)
硕士论文
[1]磁通门传感器及其模拟处理电路的研究[D]. 尹春晓.吉林大学 2010
[2]环型磁通门传感器的研究与设计[D]. 刘腾飞.华中科技大学 2010
[3]磁通门罗经系统的设计与应用[D]. 徐搏.哈尔滨工程大学 2009
[4]全数字磁通门的设计和实现[D]. 周行平.浙江大学 2007
[5]数字氦光泵磁力仪的设计与实现[D]. 祁香兵.浙江大学 2007
[6]磁通门式电子罗盘的设计与研究[D]. 温祖旭.哈尔滨工程大学 2007
[7]一维磁通门磁力计的研究[D]. 杨会平.华中科技大学 2005
[8]三轴磁通门传感器及其在姿态测试中的应用研究[D]. 焦雄峰.华北工学院 2001
本文编号：3462031
【文章来源】：苏州大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 国家战略需求分析
1.2 课题的科技意义
1.3 国内外研究概况及发展趋势
1.4 本人所做的工作
第二章 磁通门传感器的原理
2.1 磁通门现象
2.2 磁通门传感器的结构
2.2.1 磁通门探头的基本结构
2.2.2 磁通门电子学单元构成
2.3 磁通门传感器的工作原理
2.4 磁通门信号检测方法
2.4.1 二次谐波法
2.4.2 脉冲间隔法
2.4.3 脉冲幅值法
2.4.4 脉冲宽度法
2.5 磁通门传感器的应用
2.6 本章小结
第三章 数字磁通门传感器的设计
3.1 磁通门传感器系统综述
3.2 微控制器 A3P250L
3.3 磁通门传感器电路
3.3.1 激励电路
3.3.2 仪表放大器电路
3.3.3 ADC 采样电路
3.3.4 DAC 控制电路
3.3.5 温度与倾角传感器电路
3.4 磁通门传感器算法设计
3.4.1 带通滤波器
3.4.2 补偿搜索过程
3.5 磁通门传感器界面
3.6 本章小结
第四章 数字磁通门传感器的测试
4.1 磁通门传感器测试系统
4.2 磁通门传感器电子学单元测试板
4.3 磁通门探头信号分析
4.4 磁场数据拟合
4.5 磁通门传感器测试结果
4.6 本章小结
第五章 总结和展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
发表论文、专利情况
总结与致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]矿产资源价值及其构成模型[J]. 高殿军,王志宏. 辽宁工程技术大学学报(社会科学版). 2011(01)
[2]磁暴环电流衰减率对磁层能量状态的影响[J]. 徐文耀,杜爱民. 地球物理学报. 2010(06)
[3]地磁图制备方法及其有效性评估[J]. 黄学功,房建成,刘刚,蒋颜玮. 北京航空航天大学学报. 2009(07)
[4]仪表放大器电路设计[J]. 崔利平. 现代电子技术. 2009(11)
[5]WCZ-1质子磁力仪的原理及应用[J]. 李岳亮. 企业技术开发. 2008(10)
[6]哨声模波对高能电子槽区和外辐射带的调节作用[J]. 李柳元,曹晋滨,周国成. 地球物理学报. 2008(02)
[7]星光导航原理及捷联惯导/星光组合导航方法研究[J]. 穆荣军,韩鹏鑫,崔乃刚. 南京理工大学学报(自然科学版). 2007(05)
[8]惯性/地磁组合导航技术研究[J]. 晏登洋,任建新,宋永军. 机械与电子. 2007(01)
[9]基于MSP430的质子旋进式磁力仪设计[J]. 王应吉,李伟,孙淑琴,姜艳秋. 吉林大学学报(信息科学版). 2006(03)
[10]数据拟合函数的最小二乘积分法[J]. 程毛林. 大学数学. 2006(01)
硕士论文
[1]磁通门传感器及其模拟处理电路的研究[D]. 尹春晓.吉林大学 2010
[2]环型磁通门传感器的研究与设计[D]. 刘腾飞.华中科技大学 2010
[3]磁通门罗经系统的设计与应用[D]. 徐搏.哈尔滨工程大学 2009
[4]全数字磁通门的设计和实现[D]. 周行平.浙江大学 2007
[5]数字氦光泵磁力仪的设计与实现[D]. 祁香兵.浙江大学 2007
[6]磁通门式电子罗盘的设计与研究[D]. 温祖旭.哈尔滨工程大学 2007
[7]一维磁通门磁力计的研究[D]. 杨会平.华中科技大学 2005
[8]三轴磁通门传感器及其在姿态测试中的应用研究[D]. 焦雄峰.华北工学院 2001
本文编号：3462031
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