基于隨機(jī)共振理論的磁通門傳感器研究.pdf

1、磁場探測在國防建設(shè)、科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)以及日常生活等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。在眾多的磁測技術(shù)中,應(yīng)用磁通門對弱磁場進(jìn)行測量是現(xiàn)有眾多弱磁測量方法中重要的一種方法。磁通門磁場測量方法的價值在于兩點,一是要有足夠高的靈敏度,能對微小磁場做高分辨率檢測;二是檢測方案要足夠簡單且低功耗,能夠微型化以至于可以在衛(wèi)星、導(dǎo)彈等關(guān)鍵設(shè)備上運(yùn)行。影響磁通門傳感器精度的關(guān)鍵因素在于噪聲,它們主要來自環(huán)境背景噪聲、傳感器探頭本身的噪聲以及后續(xù)檢測電路產(chǎn)生的噪聲。當(dāng)

2、待測磁場的變化較小時,這種微小變化就會被噪聲淹沒而檢測不到。如何處理好噪聲問題,同時又能在技術(shù)上簡單方便的實現(xiàn),是實現(xiàn)磁通門磁場測量的應(yīng)用所面臨的待解決的關(guān)鍵問題。
　　本文在閱讀了大量國內(nèi)外磁通門傳感器的相關(guān)文獻(xiàn)資料后,進(jìn)一步探討了磁通門的原理和國內(nèi)外的相關(guān)研究進(jìn)展;在此基礎(chǔ)上,基于隨機(jī)共振理論,建立了基于噪聲驅(qū)動的磁通門理論模型,并用MATLAB軟件對其輸出輸入的關(guān)系特性進(jìn)行仿真分析;其次,為進(jìn)一步提高磁通門傳感器的精度,針對

3、單個磁通門傳感器研究過程中存在的問題,對陣列形式的磁通門傳感器進(jìn)行簡單的理論模型研究,對磁通門傳感器的研究進(jìn)行一個補(bǔ)充說明;最后通過制作簡單的磁通門傳感器,以計算機(jī)為核心設(shè)計及研制磁通傳感器檢測外界磁場的實驗裝置。通過實驗分析,得到本文設(shè)計的簡單的磁通門傳感器的動態(tài)范圍可達(dá)到±100uT,在某個特定磁場情況下靈敏度為0.02019s/uT。解決了磁通門傳感器在測量磁場過程中因噪聲的存在難以提高測量精度的問題,為磁通門傳感器的測量提供了一