智能化非晶絲弱磁場測量儀的研究.pdf

1、隨著科學技術的發(fā)展，微弱磁場的測量在軍事、航空、海洋、地質、考古以及醫(yī)學等領域獲得了越來越多的應用，這些學科領域的不斷發(fā)展，對微弱磁場測量儀靈敏度等參數的要求越來越高。而測量儀的關鍵和基礎是傳感器，它的性能直接影響著整個儀器的精度和靈敏度。本文設計了一種基于鈷基非晶態(tài)合金絲的智能化弱磁場測量儀，磁場傳感器敏感體采用軟磁特性非常優(yōu)異的鈷基非晶態(tài)合金絲，可以同時滿足對弱磁場和精度兩方面的要求。隨著單片機技術的發(fā)展，目前在研制高精度、高性能、

2、多功能的測量控制儀表時，幾乎沒有不考慮采用單片機使之成為智能儀表的。在測量控制儀表中采用單片機技術使之成為智能儀表后能夠解決許多傳統(tǒng)儀表不能或不易解決的難題，同時還能簡化儀表電路，提高儀表的可靠性，降低儀表的成本。 基于以上思想，本文主要作了以下工作：對非晶態(tài)合金及其傳感器的研究進展情況進行了概述；介紹了傳感器采用的敏感體材料—鈷基非晶絲的性能；設計了傳感器電路并對其工作原理進行了分析；制作出了相應的磁場傳感器，在室溫環(huán)境下對傳

3、感器的靈敏度、線性度等性能指標進行了測試，傳感器的線性度為0.0786％FS，精度達0.1091％FS；設計并制作了傳感器的信號處理電路和單片機及其外圍電路；針對該弱磁場測量儀的特點和功能要求，設計了系統(tǒng)的軟件并進行了編程實現；最后將這些部分組合在一起設計出了一種智能化弱磁場測量儀并對儀器性能進行了實驗測試。設計的測量儀能測量靜態(tài)的和頻率在1KHz以下的交變弱磁場，量程范圍為-4 Oe～+4 Oe，可用于地磁場的測量以及空間磁場的測量，