超导梯度计及其对环境噪声的抑制能力

研究了超导磁传感器的交流标定方法,并在此基础上研究了不同软件梯度计的实现方案及其对环境干扰磁场的抑制能力。采用多个频率、多个强度的参考磁场对传感器进行标定得到的结果一致性良好。合成的一阶软件梯度计经过实验验证具有很好的微弱磁信号检测能力,在城市实验室噪声环境下成功实现了约50pT微弱磁场信号的探测。还对标定精度以及实验中观察到的不同软件梯度计方案结果之间的差别进行了讨论。     

基于ARM的低成本高分辨率磁通门磁强计

基于双铁心磁通门负反馈工作原理,设计了一种数字磁通门磁强计。利用可编程运算放大器实时调节磁通门输出信号的幅值,再经高速12 bit A/D转换成数字信号,用ARM微控制器完成相敏整流和积分运算,用高精度16 bit D/A输出反馈信号,构成闭环系统。实验测试表明,该磁强计的量程为±62 000 nT,分辨率为1.9 nT,线性度达到了2.4×10-4。采用可编程运放结合12 bit A/D实现16 bit分辨率的设计方案,降低了磁强计成本,具有工程应用前景。     

隧穿磁强计驱动电压的理论计算与实验验证

隧穿磁强计是一种利用量子力学中隧道效应原理研制的MEMS磁强计.在隧穿磁强计的性能参数中,驱动电压是一个很重要的参数,该值过大,可能会导致硅尖和对应电极相撞,该值过小,可能会导致不能将硅尖拉到规定的位置;本文通过对这种磁强计的质量弹簧系统进行力学分析,推导了弹性系数,根据设计尺寸计算了这种磁强计的梳齿驱动力和驱动电压的理论值,使用半导体测试仪测试了这种磁强计的实际驱动电压.结果表明:计算结果和测试结果较为一致.