根据多分量地震监测系统AETA的技术需求,完成一种感应式磁传感器的研制和工业化实现。通过分析电磁扰动的监测需求,确定感应式磁传感器磁棒的各项设计参数,并提出较优材料选取以及结构设计方案。磁棒的设计指标为0.1 Hz^10 k Hz,工作温...根据多分量地震监测系统AETA的技术需求,完成一种感应式磁传感器的研制和工业化实现。通过分析电磁扰动的监测需求,确定感应式磁传感器磁棒的各项设计参数,并提出较优材料选取以及结构设计方案。磁棒的设计指标为0.1 Hz^10 k Hz,工作温度范围为-40~130℃,监测的磁场强度范围为1~1000 n T,灵敏度大于20 m V/n T@(0.1 Hz^10 k Hz)。测试结果表明,研制的磁传感器满足AETA的性能要求。该传感器已成功地投入应用,正在大区域规模化布设。展开更多
感应式磁传感器是频率域电磁法(FEM)中使用最广泛的磁传感器,通常由感应线圈和前置放大器组成,其中前置放大电路是影响磁感应式磁传感器性能指标的核心因素。为了增加感应式磁传感器探测深度和微弱磁场信号的能力,要求前置放大电路具有...感应式磁传感器是频率域电磁法(FEM)中使用最广泛的磁传感器,通常由感应线圈和前置放大器组成,其中前置放大电路是影响磁感应式磁传感器性能指标的核心因素。为了增加感应式磁传感器探测深度和微弱磁场信号的能力,要求前置放大电路具有宽频带和低噪声等性能。基于磁通负反馈的原理设计并研制了斩波前置放大器,有效抑制了感应线圈的输出噪声,使感应线圈谐振频率两侧具有平坦的幅频特性曲线,拓宽了感应式传感器的响应频带。在屏蔽室内对斩波前置放大器的性能指标进行了测试,其频带范围为0.001Hz^10 k Hz,输入噪声为槡3.75 n V/Hz,为感应式磁传感器在实际中的应用提供了性能保障。展开更多
针对透地通信(10 Hz^10 k Hz)受限于发射天线效率低且受大气噪声和本底噪声的影响,导致接收端信噪比极低的问题。该文提出一种窄带、高灵敏度超低频感应式磁场传感器,通过并联匹配电容,将磁传感器的谐振频率调谐至载波频率,以降低线圈带...针对透地通信(10 Hz^10 k Hz)受限于发射天线效率低且受大气噪声和本底噪声的影响,导致接收端信噪比极低的问题。该文提出一种窄带、高灵敏度超低频感应式磁场传感器,通过并联匹配电容,将磁传感器的谐振频率调谐至载波频率,以降低线圈带宽,从而充分压制带外干扰,同时提高带内灵敏度。在给定线圈磁芯参数和约束带宽的条件下,利用整体优化的思路,通过优化线径和线圈匝数使等效磁噪声(eguivalent magnetic noise,EIMN)达到最小。仿真结果表明:采用长350mm、宽50 mm、高50 mm的立方体硅钢磁芯,取约束带宽为4 Hz时,线圈最优线径和最优匝数分别为1.11×10-3m和900匝,传感器的EIMN最小低至0.081 pT/Hz^(1/2)、体积为9.05×10-4m3,表明该线圈可以满足大深度透地通信的需求。展开更多
文摘根据多分量地震监测系统AETA的技术需求,完成一种感应式磁传感器的研制和工业化实现。通过分析电磁扰动的监测需求,确定感应式磁传感器磁棒的各项设计参数,并提出较优材料选取以及结构设计方案。磁棒的设计指标为0.1 Hz^10 k Hz,工作温度范围为-40~130℃,监测的磁场强度范围为1~1000 n T,灵敏度大于20 m V/n T@(0.1 Hz^10 k Hz)。测试结果表明,研制的磁传感器满足AETA的性能要求。该传感器已成功地投入应用,正在大区域规模化布设。
文摘感应式磁传感器是频率域电磁法(FEM)中使用最广泛的磁传感器,通常由感应线圈和前置放大器组成,其中前置放大电路是影响磁感应式磁传感器性能指标的核心因素。为了增加感应式磁传感器探测深度和微弱磁场信号的能力,要求前置放大电路具有宽频带和低噪声等性能。基于磁通负反馈的原理设计并研制了斩波前置放大器,有效抑制了感应线圈的输出噪声,使感应线圈谐振频率两侧具有平坦的幅频特性曲线,拓宽了感应式传感器的响应频带。在屏蔽室内对斩波前置放大器的性能指标进行了测试,其频带范围为0.001Hz^10 k Hz,输入噪声为槡3.75 n V/Hz,为感应式磁传感器在实际中的应用提供了性能保障。
文摘针对透地通信(10 Hz^10 k Hz)受限于发射天线效率低且受大气噪声和本底噪声的影响,导致接收端信噪比极低的问题。该文提出一种窄带、高灵敏度超低频感应式磁场传感器,通过并联匹配电容,将磁传感器的谐振频率调谐至载波频率,以降低线圈带宽,从而充分压制带外干扰,同时提高带内灵敏度。在给定线圈磁芯参数和约束带宽的条件下,利用整体优化的思路,通过优化线径和线圈匝数使等效磁噪声(eguivalent magnetic noise,EIMN)达到最小。仿真结果表明:采用长350mm、宽50 mm、高50 mm的立方体硅钢磁芯,取约束带宽为4 Hz时,线圈最优线径和最优匝数分别为1.11×10-3m和900匝,传感器的EIMN最小低至0.081 pT/Hz^(1/2)、体积为9.05×10-4m3,表明该线圈可以满足大深度透地通信的需求。
