基于峰差法的磁通门磁探仪的研制

研究了一种基于峰差法的磁通门磁探仪系统。该系统由A Tmega8L单片机产生数字方波激励信号直接驱动磁通门探头,改善了传统RC模拟激磁电路的稳定性问题;用结构更加简单的峰值检波电路取代传统复杂的谐波法电路,简化了电路设计,并降低了系统功耗;采用16位专用ADC对磁通门输出信号进行采样,保证了系统的分辨率;为进一步控制系统温漂,增加了温度检测补偿模块。实验结果表明,该系统实现了预期功能,性价比较高,具有良好的推广价值。     

三分量磁通门传感器水平修正方法

三分量磁通门传感器是磁场测量中普遍使用的仪器,磁传感器的测量坐标系由三个正交的螺线管确定,但是这种传感器的测量坐标系的水平坐标平面通常不平行于其基座水平面,这样一个倾斜的测量坐标系会带来测量误差.为了解决这一问题,提出了采用共轭梯度优化的方法求解水平修正参数,进而修正由坐标系不水平带来的误差的方法.采用该方法计算了某一三分量磁通门传感器的水平修正参数,经过修正后的传感器,其性能得到了明显改善.     

基于遗传算法的数字磁罗盘误差补偿方法研究

使用环境的磁干扰及自身误差是影响罗盘航向角精度的主要因素。基于三轴数字磁罗盘工作原理分析了磁罗盘的误差成因,建立了相应的误差模型,采用遗传算法研究了数字磁罗盘误差补偿方法。结果表明,该误差补偿方法能准确地计算出罗盘误差参数,极大地提高了数字磁罗盘的航向角精度。     

基于椭圆假设的数字磁罗盘误差补偿方法

数字磁罗盘误差的补偿方法很多,从数字磁罗盘的自差分析出发,提出了一种基于椭圆假设的补偿方法,并通过实验检验了数字磁罗盘自差补偿方法的效果。实验结果表明,该算法可以有效修正环境磁场误差,在未补偿前,数字式磁罗盘航向角的最大误差达到6.2°;经过校正后,航向角的最大剩余误差为1.3°,误差减小率达到79%。     

数字正交基模磁通门传感器电路

正交基模磁通门相比传统平行激磁二次谐波磁通门具有宽频带、低噪声、小体积的优势。为满足地磁导航、电磁跟踪等领域的应用要求,进一步增大响应带宽,建立了数字正交基模磁通门传感器仿真模型,搭建了由高速ADC、FPGA、高精度DAC组成的硬件电路,采用了磁通门信号数字处理的方案,开发了相关FPGA程序,验证了数字解调方案的正确性和可行性。经测试,数字正交基模磁通门传感器带宽达到15 kHz,具有明显优势,同时在正交补偿、增益校准等智能化方面展现了良好的前景。     

单绕组单磁芯磁通门的设计

介绍了一种新型的单绕组单磁芯磁通门元件，定量地分析了工作原理，测磁灵敏度及设计方法，最后，简单地讨论了这种新型磁通门元件在弱磁检测中的一个应用实例。     

小型非晶磁通门磁强计

介绍了小型非晶磁通探头的结构;利用通用仪器连接磁通门探头来模拟磁强计以确定探头所需电路的参数和测试探头噪音水平,对高精度磁通门磁强计的电路结构和误差进行了分析,对研制的三种小型非晶磁通门磁强计的性能作了说明,实现了分辨力为１ｎＴ,五位半数字显示的测量。     

磁通门探头磁心的测试

采用昂贵的磁性材料测试仪难以测量的磁通门传感器心等细微磁性材料的磁特性,而采用数字存储示波器的测量方法可以简便,实时地画出其磁滞回线,并且曲线参数的读取,存储,记录也很方便,此测量系统测量材料磁感应强度的不确定度小于８％,其测量磁场强度的不确定度小于１２％。     

磁通门传感器的一体化与微型化

介绍了一种磁通门的传感器实用化技术。通过激励源与磁通门的一体化适配设计与微型化结构设计，新型传感器灵敏可靠，尺寸紧凑。由此，解决了μＴ－ｍＴ级弱磁场测量的一些应用问题。     

基于磁通门原理的零磁通交直流大电流传感器

文中基于磁通门技术和零磁通原理研究了一种交直流传感器。其利用聚磁环将一二次电流产生的磁场聚集并叠加,通过嵌入在聚磁环内部的高灵敏度磁通门传感器进行磁场检测,再通过高增益高带宽的功率放大电路输出,形成与一次电流相对应的二次电流。一、二次电流在聚磁环中产生大小相等、方向相反的磁场,最终能使聚磁环中的磁场为零,一、二次电流安匝数相等。同时,采用两个对称分布在聚磁环两边的磁通门传感器,提高系统对外界磁场的抗干扰能力。文章对传感器进行了交流误差、直流误差、阶跃响应、频率特性等试验测试,结果表明其在交直流下均满足0.01级要求。     

数字式磁罗盘的误差补偿方法研究

随着磁航向测量系统应用领域的拓宽,必须提高数字磁罗盘的航向精度,本文首先介绍了磁航向测量的基本原理,通过对航向误差的分析以及环境磁场对磁罗盘的影响,研究了一种误差修正方法,采取了粗校和精校两步走的策略,首先采用最佳椭圆拟合的方法进行粗校,再把自差作为小量,采用最小二乘法进行精校.在HMR3300上应用该方法进行实验,使得HMR3300的精度提高到0.4度以内,验证了该方法的有效性和可行性.     

基于HMC1022磁阻传感器的数字电子罗盘的设计与实现

基于地磁测量原理设计的数字式电子罗盘由微控制器实现角度换算与输出,具有体积小、启动快、功耗低、成本低等优点。磁阻传感器两轴输出的差分信号转换均由16位A／D直接完成,省去电路中复杂的运算放大器部分。利用磁阻芯片独特的置位复位功能,有效地消除因温度漂移和电路参数漂移等共模信号造成的误差,精度可以精确到1°。     

MEMS薄膜磁通门传感器的制作与特性

首先论述了微型平面磁通门传感器的原理和结构,在此基础上,详细介绍了基于微机电机械加工技术(MEMS)的集成磁通门传感器探头的制作过程(包括溅射、电镀、光刻、反应离子刻蚀(RIE)等)。分别采用高磁导率、低矫顽力的Co基非晶合金带材以及坡莫合金作为磁心制成磁通门探头。测试结果表明,在40kHz激励频率下,带材磁心探头的工作范围为±75μT,而坡莫合金磁心探头为±60μT,灵敏度分别为31.07V/T和23.76V/T。结果基本可以满足地磁场±60μT的测量要求。     

数字罗盘在足球机器人守门员位姿控制中的应用

可自纠位的直线行走是足球机器人守门员的重要功能,为实现此功能,通常的做法是通过视觉同时识别多个目标实现机器人自身的全局定位,从而确定机器人自身的方位角。本文在RoboCup中型组足球机器人开发平台上,应用数字罗盘获取机器人的航向角,融合机器人的视觉信息,在识别一个参考路标的情况下实现足球机器人守门员的全局定位。根据机器人的全局位姿坐标可以实现守门员在门前球门区域的直线挡球功能,实验结果证明方法是可行的。     

微型磁通门传感器研究

介绍了一种新型的基于印刷电路板技术基础上制造的环形微型磁通门传感器的工作原理和结构.这种传感器由三层组成,上下两层用来制作铜板线圈,中间层用来制作25μm厚的高磁导率无定形铁磁薄芯.文中还研究了该传感器在不同的外部磁场方向下环形磁通门传感器输出电压和和磁感的函数关系.     

数字式标准磁场发生器的设计与实现

为了实现对磁场测量仪器进行计量检定,设计并实现一种高准确度的磁场发生器标准装置。该装置采用磁屏蔽技术,设计了坡莫合金材料制作的多层屏蔽结构,形成了标准磁环境;设计由数模转换器（DAC）、互导放大器、CPU、输出控制电路、直流基准电源、消磁电流源、显示器和键盘等外围设备组成的数字式磁场控制器,磁场控制器控制通过加勒特线圈的电流以达到输出标准磁场的目的。该装置将模拟量转换成数字量,产生的标准磁场具有高分辨率和高准确度的特点。     

基于磁异常检测的潜艇探测探头类型分析

潜艇降噪技术的发展导致传统声纳探潜手段的探测效果下降,需要寻求非声探潜新方法,而磁异常探潜方法是其中前景较好的一种。实现磁异常探潜,需要高精度的磁场测量探头。文章从磁异常探潜原理出发,分析了其对磁场测量探头特性的要求。具体分析了高精度磁通门探头,发现三分量组合磁通门探头测量总场值的误差过大,论述了其对磁异常探潜的不可用性。最后对潜艇探测中磁场测量探头的选型进行了分析。