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小型民用数字化三轴磁通门传感器电路设计

郎雪

小型民用数字化三轴磁通门传感器电路设计

郎雪1
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作者信息

  • 1. 中国科学院大学
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摘要

本文介绍了有关磁通门传感器的分类,磁通门传感器的物理模型,以及磁通门传感器的基本原理。根据法拉第电磁感应原理,建立了环形磁通门传感器的物理模型并且阐述了其原理。在此基础上,选用合适的磁通门传感器的磁芯材料以及激励线圈和感应线圈,制作了磁通门探头。本文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磁通门处理电路,以7.5kHz作为磁通门探头的激励信号频率,通过处理电路可以有效的反应与探头轴向平行的外界磁场强度。完成了磁通门传感器的测试,并利用磁场标定系统对磁通门传感器进行了标定。最后我们对三轴磁通门传感器的进行了三轴的正交校正。 标定的结果表明:本文设计的磁通门传感器的量程为±5×104nT,分辨力可以达到11.3nT/√Hz,磁场和电压之间线性的关系是V=1.2036<10-4B+0.001。研制的小型磁通门传感器体积小、功耗低仅为0.84W并且价格低廉,具有较好的线性度和精度,零漂比较小,比较稳定。为进一步将高精度磁通门传感器推广到大众化奠定了理论和技术基础。

关键词

三轴磁通门传感器/电路设计/物理模型/信号检测

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授予学位

硕士

学科专业

地球与空间探测技术

导师

杜爱民

学位年度

2015

学位授予单位

中国科学院大学

语种

中文

中图分类号

TP
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