數(shù)字微弱磁場傳感器的設(shè)計.pdf

1、近三十年來，磁場測量技術(shù)得到了很大的發(fā)展。在各類加速器、電子顯微鏡、大型物理實驗儀器、人造地球衛(wèi)星、宇航等重大工程中都需要大量精密的測磁儀器?，F(xiàn)在常用的磁場測量方法已有十多種，例如核磁共振法、霍爾效應(yīng)法、電磁感應(yīng)法、磁光效應(yīng)法等。但是磁通門法以其分辨率高（可達(dá)10-11T）,測量范圍寬（10-3T以下），并且簡單、可靠、經(jīng)濟(jì)、耐用、低功耗等特點，在磁場測量中具有舉足輕重的地位。近年來采用新的技術(shù)和方法使磁通門技術(shù)得到不斷的發(fā)展和改善。<

2、br>　　本論文介紹了傳統(tǒng)磁通門探頭的原理以及數(shù)學(xué)模型，并采用一種新的PCB電路板技術(shù)制作了一維PCB平面磁通門傳感器探頭。該探頭具有功耗低、制作簡單等特點，是未來磁通門探頭的發(fā)展趨勢之一。接著介紹了該磁通門探頭的結(jié)構(gòu)，并且用基于有限元分析法的FLUX3D軟件對該磁通門探頭進(jìn)行數(shù)學(xué)分析。同時對在不同激磁信號和環(huán)境磁場下的輸出波形做了具體的實驗和分析。
　　為了提高磁通門傳感器的穩(wěn)定性和抗干擾能力等性能，我們采用DSP,CPLD和其

3、它元器件組建了一個完全數(shù)字化的磁通門傳感器系統(tǒng)。該系統(tǒng)既充分發(fā)揮了DSP芯片的高速、強(qiáng)大的信號處理能力，又充分利用了CPLD靈活的邏輯控制特點。與傳統(tǒng)的磁通門傳感器相比，該系統(tǒng)具有以下特點：
　　(a)比模擬磁測量系統(tǒng)更穩(wěn)定、受環(huán)境的影響很小、具有較強(qiáng)的抗干擾能力。
　　(b)體積小，集成度高。在該系統(tǒng)中，信號處理是由一顆很小的DSP芯片完成，邏輯控制采用CPLD芯片。這些芯片的使用提高了系統(tǒng)的集成度，而且也增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定