宽带低噪声磁通门传感器

【摘要】：磁场测量技术是研究与磁现象有关物理现象的重要手段，已经逐渐的形成为一门独立的科学。目前测量磁场的技术较多，磁通门技术以其优良的综合技术指标在磁场测量中应用越来越广泛。 本文旨在研究宽带低噪声磁通门传感器，首先从介绍磁通门传感器的原理入手，介绍了磁通门传感器的分类、运用数学和图解的方法分析磁通门传感器工作原理。在对原理分析的基础上建立了磁通门传感器的数值仿真模型，并对磁通门探头模型、激励线圈信号以及感应线圈信号进行了仿真。通过分析国内外大量的相关文献，对目前常用的磁通门信号检测方法：如谐波选择法、脉冲幅值法、脉冲间隔法和脉冲宽度法作了介绍，并针对宽带低噪声磁通门传感器的设计对这些方法作了分析。 目前，磁通门传感器的发展趋于简单化、微型化、自动化和数字化，考虑到这些因素，在结合谐波选择法和脉冲幅值法基础上，试制了6套磁通门传感器样机。并在中国船舶工业宜昌磁学计量测试检定站进行了计量标定，计量结果表明，这种磁通门传感器很好的解决了提高带宽和降低噪声之间的矛盾，6套传感器的各项性能指标如带宽、噪声、线性度、灵敏度等满足或超出了原定的设计要求指标。 传感器的数字化部分采用单片机C8051F063的16位ADCs转换器对传感器的信号进行采样，用点阵图形式液晶对传感器的三分量值进行显示，数据传输采用RS—232标准接口和计算机通信，以便于对传感器信号作更进一步处理。