數(shù)字磁通門傳感器電子學(xué)單元研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-27 17:10
礦產(chǎn)資源關(guān)系到國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,而磁法勘探技術(shù)是普查礦產(chǎn)資源的有效手段之一。我國(guó)目前的礦產(chǎn)資源調(diào)查,總體趨勢(shì)正從淺部向深部過(guò)渡,由國(guó)內(nèi)向國(guó)外擴(kuò)展。在國(guó)際上,磁衛(wèi)星測(cè)量技術(shù)是實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)的新趨勢(shì)。磁通門傳感器具有分辨率高、測(cè)量范圍寬、簡(jiǎn)易可靠、經(jīng)久耐用等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于恒定或低頻變化的弱磁場(chǎng)測(cè)量。本文在查閱了大量國(guó)內(nèi)外磁通門傳感器相關(guān)資料的基礎(chǔ)上,闡述了磁通門傳感器的基本原理和結(jié)構(gòu)。再詳細(xì)介紹了數(shù)字磁通門傳感器的軟硬件設(shè)計(jì),以及人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)。該磁通門傳感器的探頭由中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)提供,整個(gè)系統(tǒng)使用9.6KHz方波對(duì)該探頭進(jìn)行激勵(lì),并采用二次諧波檢測(cè)的方法進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)。鑒于系統(tǒng)的完善性,使用了自動(dòng)補(bǔ)償方式;谏鲜隼碚,完成了數(shù)字磁通門傳感器原理樣機(jī)的設(shè)計(jì)和制作。為了驗(yàn)證原理樣機(jī)的可行性和準(zhǔn)確性,配置了SD卡進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。將蘇州實(shí)驗(yàn)室一整天的采樣數(shù)據(jù)與北京十三陵世界最先進(jìn)磁強(qiáng)計(jì)同時(shí)段的數(shù)據(jù)對(duì)比,可以發(fā)現(xiàn)磁場(chǎng)測(cè)試曲線基本一致。據(jù)中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所杜教授所述,該樣機(jī)已經(jīng)非常接近世界先進(jìn)水平。進(jìn)一步測(cè)試結(jié)果得知,該原理樣機(jī)的分辨率達(dá)到0.02nT,線性測(cè)量范圍為±65000nT...
【文章來(lái)源】:蘇州大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 國(guó)家戰(zhàn)略需求分析
1.2 課題的科技意義
1.3 國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)
1.4 本人所做的工作
第二章 磁通門傳感器的原理
2.1 磁通門現(xiàn)象
2.2 磁通門傳感器的結(jié)構(gòu)
2.2.1 磁通門探頭的基本結(jié)構(gòu)
2.2.2 磁通門電子學(xué)單元構(gòu)成
2.3 磁通門傳感器的工作原理
2.4 磁通門信號(hào)檢測(cè)方法
2.4.1 二次諧波法
2.4.2 脈沖間隔法
2.4.3 脈沖幅值法
2.4.4 脈沖寬度法
2.5 磁通門傳感器的應(yīng)用
2.6 本章小結(jié)
第三章 數(shù)字磁通門傳感器的設(shè)計(jì)
3.1 磁通門傳感器系統(tǒng)綜述
3.2 微控制器 A3P250L
3.3 磁通門傳感器電路
3.3.1 激勵(lì)電路
3.3.2 儀表放大器電路
3.3.3 ADC 采樣電路
3.3.4 DAC 控制電路
3.3.5 溫度與傾角傳感器電路
3.4 磁通門傳感器算法設(shè)計(jì)
3.4.1 帶通濾波器
3.4.2 補(bǔ)償搜索過(guò)程
3.5 磁通門傳感器界面
3.6 本章小結(jié)
第四章 數(shù)字磁通門傳感器的測(cè)試
4.1 磁通門傳感器測(cè)試系統(tǒng)
4.2 磁通門傳感器電子學(xué)單元測(cè)試板
4.3 磁通門探頭信號(hào)分析
4.4 磁場(chǎng)數(shù)據(jù)擬合
4.5 磁通門傳感器測(cè)試結(jié)果
4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)和展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文、專利情況
總結(jié)與致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]礦產(chǎn)資源價(jià)值及其構(gòu)成模型[J]. 高殿軍,王志宏. 遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版). 2011(01)
[2]磁暴環(huán)電流衰減率對(duì)磁層能量狀態(tài)的影響[J]. 徐文耀,杜愛民. 地球物理學(xué)報(bào). 2010(06)
[3]地磁圖制備方法及其有效性評(píng)估[J]. 黃學(xué)功,房建成,劉剛,蔣顏瑋. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(07)
[4]儀表放大器電路設(shè)計(jì)[J]. 崔利平. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2009(11)
[5]WCZ-1質(zhì)子磁力儀的原理及應(yīng)用[J]. 李岳亮. 企業(yè)技術(shù)開發(fā). 2008(10)
[6]哨聲模波對(duì)高能電子槽區(qū)和外輻射帶的調(diào)節(jié)作用[J]. 李柳元,曹晉濱,周國(guó)成. 地球物理學(xué)報(bào). 2008(02)
[7]星光導(dǎo)航原理及捷聯(lián)慣導(dǎo)/星光組合導(dǎo)航方法研究[J]. 穆榮軍,韓鵬鑫,崔乃剛. 南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(05)
[8]慣性/地磁組合導(dǎo)航技術(shù)研究[J]. 晏登洋,任建新,宋永軍. 機(jī)械與電子. 2007(01)
[9]基于MSP430的質(zhì)子旋進(jìn)式磁力儀設(shè)計(jì)[J]. 王應(yīng)吉,李偉,孫淑琴,姜艷秋. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2006(03)
[10]數(shù)據(jù)擬合函數(shù)的最小二乘積分法[J]. 程毛林. 大學(xué)數(shù)學(xué). 2006(01)
碩士論文
[1]磁通門傳感器及其模擬處理電路的研究[D]. 尹春曉.吉林大學(xué) 2010
[2]環(huán)型磁通門傳感器的研究與設(shè)計(jì)[D]. 劉騰飛.華中科技大學(xué) 2010
[3]磁通門羅經(jīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[D]. 徐搏.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[4]全數(shù)字磁通門的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[D]. 周行平.浙江大學(xué) 2007
[5]數(shù)字氦光泵磁力儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 祁香兵.浙江大學(xué) 2007
[6]磁通門式電子羅盤的設(shè)計(jì)與研究[D]. 溫祖旭.哈爾濱工程大學(xué) 2007
[7]一維磁通門磁力計(jì)的研究[D]. 楊會(huì)平.華中科技大學(xué) 2005
[8]三軸磁通門傳感器及其在姿態(tài)測(cè)試中的應(yīng)用研究[D]. 焦雄峰.華北工學(xué)院 2001
本文編號(hào):3462031
【文章來(lái)源】:蘇州大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 國(guó)家戰(zhàn)略需求分析
1.2 課題的科技意義
1.3 國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)
1.4 本人所做的工作
第二章 磁通門傳感器的原理
2.1 磁通門現(xiàn)象
2.2 磁通門傳感器的結(jié)構(gòu)
2.2.1 磁通門探頭的基本結(jié)構(gòu)
2.2.2 磁通門電子學(xué)單元構(gòu)成
2.3 磁通門傳感器的工作原理
2.4 磁通門信號(hào)檢測(cè)方法
2.4.1 二次諧波法
2.4.2 脈沖間隔法
2.4.3 脈沖幅值法
2.4.4 脈沖寬度法
2.5 磁通門傳感器的應(yīng)用
2.6 本章小結(jié)
第三章 數(shù)字磁通門傳感器的設(shè)計(jì)
3.1 磁通門傳感器系統(tǒng)綜述
3.2 微控制器 A3P250L
3.3 磁通門傳感器電路
3.3.1 激勵(lì)電路
3.3.2 儀表放大器電路
3.3.3 ADC 采樣電路
3.3.4 DAC 控制電路
3.3.5 溫度與傾角傳感器電路
3.4 磁通門傳感器算法設(shè)計(jì)
3.4.1 帶通濾波器
3.4.2 補(bǔ)償搜索過(guò)程
3.5 磁通門傳感器界面
3.6 本章小結(jié)
第四章 數(shù)字磁通門傳感器的測(cè)試
4.1 磁通門傳感器測(cè)試系統(tǒng)
4.2 磁通門傳感器電子學(xué)單元測(cè)試板
4.3 磁通門探頭信號(hào)分析
4.4 磁場(chǎng)數(shù)據(jù)擬合
4.5 磁通門傳感器測(cè)試結(jié)果
4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)和展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文、專利情況
總結(jié)與致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]礦產(chǎn)資源價(jià)值及其構(gòu)成模型[J]. 高殿軍,王志宏. 遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版). 2011(01)
[2]磁暴環(huán)電流衰減率對(duì)磁層能量狀態(tài)的影響[J]. 徐文耀,杜愛民. 地球物理學(xué)報(bào). 2010(06)
[3]地磁圖制備方法及其有效性評(píng)估[J]. 黃學(xué)功,房建成,劉剛,蔣顏瑋. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(07)
[4]儀表放大器電路設(shè)計(jì)[J]. 崔利平. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2009(11)
[5]WCZ-1質(zhì)子磁力儀的原理及應(yīng)用[J]. 李岳亮. 企業(yè)技術(shù)開發(fā). 2008(10)
[6]哨聲模波對(duì)高能電子槽區(qū)和外輻射帶的調(diào)節(jié)作用[J]. 李柳元,曹晉濱,周國(guó)成. 地球物理學(xué)報(bào). 2008(02)
[7]星光導(dǎo)航原理及捷聯(lián)慣導(dǎo)/星光組合導(dǎo)航方法研究[J]. 穆榮軍,韓鵬鑫,崔乃剛. 南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(05)
[8]慣性/地磁組合導(dǎo)航技術(shù)研究[J]. 晏登洋,任建新,宋永軍. 機(jī)械與電子. 2007(01)
[9]基于MSP430的質(zhì)子旋進(jìn)式磁力儀設(shè)計(jì)[J]. 王應(yīng)吉,李偉,孫淑琴,姜艷秋. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2006(03)
[10]數(shù)據(jù)擬合函數(shù)的最小二乘積分法[J]. 程毛林. 大學(xué)數(shù)學(xué). 2006(01)
碩士論文
[1]磁通門傳感器及其模擬處理電路的研究[D]. 尹春曉.吉林大學(xué) 2010
[2]環(huán)型磁通門傳感器的研究與設(shè)計(jì)[D]. 劉騰飛.華中科技大學(xué) 2010
[3]磁通門羅經(jīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[D]. 徐搏.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[4]全數(shù)字磁通門的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[D]. 周行平.浙江大學(xué) 2007
[5]數(shù)字氦光泵磁力儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 祁香兵.浙江大學(xué) 2007
[6]磁通門式電子羅盤的設(shè)計(jì)與研究[D]. 溫祖旭.哈爾濱工程大學(xué) 2007
[7]一維磁通門磁力計(jì)的研究[D]. 楊會(huì)平.華中科技大學(xué) 2005
[8]三軸磁通門傳感器及其在姿態(tài)測(cè)試中的應(yīng)用研究[D]. 焦雄峰.華北工學(xué)院 2001
本文編號(hào):3462031
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/dqwllw/3462031.html
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