本文關(guān)鍵詞：反饋環(huán)節(jié)對(duì)磁通門(mén)全張量探頭幅頻特性的影響研究

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【摘要】：磁通門(mén)全張量?jī)x基于磁梯度張量的原理,在磁偶極子定位和勾畫(huà)場(chǎng)源邊界上具有突出優(yōu)勢(shì),磁梯度張量測(cè)量技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)的磁法勘探技術(shù)具有更為獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),使得其在礦產(chǎn)探測(cè)和地質(zhì)勘探方面具有重要的實(shí)用價(jià)值。目前國(guó)內(nèi)吉林大學(xué)研制的磁通門(mén)全張量?jī)x,實(shí)現(xiàn)了磁梯度張量的測(cè)量。磁通門(mén)全張量?jī)x由磁通門(mén)全張量探頭和磁通門(mén)張量采集系統(tǒng)兩部分組成,其中三分量磁通門(mén)傳感器作為磁通門(mén)全張量探頭的一個(gè)重要組成部分,在非零的地磁場(chǎng)環(huán)境下存在穩(wěn)定性差、非線性誤差大的不足。為克服此不足,目前采用以積分控制為主的反饋環(huán)節(jié)來(lái)調(diào)節(jié)球形線圈上的電流,使球形線圈內(nèi)的磁通門(mén)傳感器工作在零磁場(chǎng)附近。但是,此反饋環(huán)節(jié)會(huì)限制磁通門(mén)全張量探頭可利用的帶寬,因此改進(jìn)反饋環(huán)節(jié)對(duì)提高磁通門(mén)全張量?jī)x的探測(cè)頻響具有重要的實(shí)際意義。本文主要研究工作如下:1.分析了反饋環(huán)節(jié)磁補(bǔ)償原理。首先,介紹目前磁通門(mén)全張量探頭的組成;其次,通過(guò)對(duì)當(dāng)前閉環(huán)系統(tǒng)的模型分析,指出探頭存在的缺陷,并給出克服此缺陷的方法;最后設(shè)計(jì)數(shù)字磁補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)電路。2.分析了控制器參數(shù)對(duì)閉環(huán)控制系統(tǒng)的影響。從雙線性變換法和離散化理論分析兩個(gè)方面引出了離散化數(shù)字控制器。求得數(shù)字閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù),并分析控制器參數(shù)分別對(duì)磁通門(mén)全張量探頭的幅頻特性及穩(wěn)態(tài)誤差的影響。3.詳細(xì)介紹反饋環(huán)節(jié)中數(shù)字磁補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)電路的硬件設(shè)計(jì)。以飛思卡爾芯片作為主控制器,并設(shè)計(jì)了低噪聲放大器的模擬調(diào)理電路,采用Σ-Δ型高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器和高精度電壓控制的數(shù)模轉(zhuǎn)換器,完成了數(shù)據(jù)的采集和信號(hào)的輸出。4.對(duì)改進(jìn)后的磁通門(mén)全張量探頭進(jìn)行測(cè)試及驗(yàn)證。分別給出了反饋環(huán)節(jié)中數(shù)字磁補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)電路的噪聲測(cè)試結(jié)果及系統(tǒng)性能的測(cè)試結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論分析吻合,滿足了磁通門(mén)全張量?jī)x在探測(cè)頻響方面的要求。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：P631.222

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