質(zhì)子磁力儀是依靠質(zhì)子旋進(jìn)現(xiàn)象制成的測量靜磁場的儀器，被廣泛用于磁場觀測、地質(zhì)勘探、找礦等領(lǐng)域。傳統(tǒng)質(zhì)子磁力儀工作原理簡單，通過線圈中的直流電流產(chǎn)生的強(qiáng)磁場將氫質(zhì)子極化，極化后的氫質(zhì)子在待測磁場中進(jìn)行拉莫爾旋進(jìn)，旋進(jìn)過程中氫質(zhì)子磁矩切割感應(yīng)線圈產(chǎn)生拉莫爾信號，測量拉莫爾信號的頻率得到被測磁場值。 為提高質(zhì)子磁力儀綜合性能，本文介紹了基于數(shù)字信號處理器（DSP）TMS320F2812研制的JPM-1型質(zhì)子磁力儀。此磁力儀以DSP為核心實(shí)現(xiàn)了質(zhì)子旋進(jìn)信號的采集和處理，采用基于DSP的軟件數(shù)頻算法計(jì)算旋進(jìn)信號頻率。文中首先研究了質(zhì)子磁力儀的基本原理，整個(gè)系統(tǒng)的框架，影響質(zhì)子磁力儀測量精度提高的技術(shù)。然后從質(zhì)子旋進(jìn)信號的信號強(qiáng)度和儀器噪聲兩個(gè)方面，研究了質(zhì)子旋進(jìn)信號的信噪比，給出質(zhì)子旋進(jìn)信號實(shí)測信號的信噪比，并研究了信噪比對數(shù)頻的影響，得到提高儀器精度、靈敏度的關(guān)鍵是提高質(zhì)子旋進(jìn)信號信噪比。文中介紹了質(zhì)子磁力儀各部分功能模塊電路設(shè)計(jì)，包括信號檢測電路與數(shù)字模塊電路，給出系統(tǒng)電源模塊、主控模塊、顯示模塊、時(shí)鐘模塊等各功能模塊設(shè)計(jì)思路。隨后文中分析質(zhì)子磁力儀使用的數(shù)頻算法，展示了磁力儀的基本功能，介...

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1國外部分質(zhì)子磁力儀

首先儀器功耗大大降低，再次旋進(jìn)信號的信噪比提高，最重要的是儀器的采樣頻率也得到很大提高，儀器的精度和靈敏度都得到大幅提高[10]。加拿大GEM公司推出的GSM-19是此類質(zhì)子磁力儀的代表。近年來，質(zhì)子磁力儀的外圍功能不斷增加，GEM公司首先在其GSM-19T標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)子旋....

圖1.2國內(nèi)部分質(zhì)子磁力儀

方便操作者為不同的測量目的而選擇不同的模式。GSM-19T磁力儀采用點(diǎn)陣液晶顯示屏，良好的人際交互界面，可實(shí)時(shí)顯示測量曲線，兩臺儀器之間通過電纜連接就可進(jìn)行日變校正，大大增加了便攜性，非常適合野外測試。加拿大GSM-19T美國ENVI-PRO美國G856T圖1.1....

圖2.2JPM-1型質(zhì)子磁力儀

圖2.2JPM-1型質(zhì)子磁力儀質(zhì)子磁力儀測量精度的技術(shù)磁力儀的工作原理可以看出，影響質(zhì)子磁力儀測量精度的，旋磁比的精度和測量拉莫爾信號的頻率的精度。旋磁比是一個(gè)常量，很多研究機(jī)構(gòu)都給出了相應(yīng)的參考值，這里。所以直接影響最后結(jié)果精度的原因是數(shù)頻的精度。要想獲得準(zhǔn)確的頻率測量結(jié)....

圖3.2探頭內(nèi)部磁場仿真圖

圖3.2探頭內(nèi)部磁場仿真圖軸代表距離，縱軸代表磁場強(qiáng)度，單位為T.所以中心軸線上T。氫質(zhì)子的溶液中，質(zhì)子帶正電且不停的自旋，所以質(zhì)子不僅有自旋磁矩μ。單個(gè)質(zhì)子的磁場能量μBp。自旋動量矩和自在無外界強(qiáng)磁場時(shí)，單個(gè)質(zhì)子的磁矩作不規(guī)則取向，而且由個(gè)質(zhì)子熱運(yùn)動的能量為kT（k....

本文編號：3903940