设备加工机械零件和光学零件，调试过程也比较复杂。总之，无论是操作使用还是制造工艺，跟电子测磁仪器相比，都很复杂。机械式磁力仪于年停产，取而代之的是电子磁力仪。超导磁力仪著优点，被普遍应用于弱磁场测量领域。此外矿体复杂有些贫铁矿床上部为赤铁矿，下部为磁铁矿。因此，开采铁矿不能漫无目的，我们需要有效的探测手段确保有价值的开采，所以地磁检测装置的研究是非常必要的。本文要介绍的基于三分量磁通门测磁法的地磁检测装置就是种高效的测磁手段。磁通门测磁法问世后不久，在第二次世界大战中就被应用于探雷探潜等方面，战后又被广泛应用于地面磁场研究航空磁测地震预报研究地下矿床勘探生物医学研究星际间磁测等领域。几十年来，尽管测量磁场的新方法不断涌现，磁通门传感器仍以其测量灵敏度高坚固小巧使用灵活工作可靠，电路功耗低结构简单等显门测磁法问世后不久，在第二次世界大战中就被应用于探雷探潜等方面，战后又被广泛应用于地面磁场研究航本文要介绍的基于三分量磁通门测磁法的地磁检测装置就是种高效的测磁手段。磁通部分内容简介。此外矿体复杂有些贫铁矿床上部为赤铁矿，下部为磁铁矿。因此，开采铁矿不能漫无目的，我们需要有效的探测手段确保有价值的开采，所以地磁检测装置的研究是非常必要的。本文要介绍的基于三分量磁通门测磁法的地磁检测装置就是种高效的测磁手段。磁通门测磁法问世后不久，在第二次世界大战中就被应用于探雷探潜等方面，战后又被广泛应用于地面磁场研究航空磁测地震预报研究地下矿床勘探生物医学研究星际间磁测等领域。几十年来，尽管测量磁场的新方法不断涌现，磁通门传感器仍以其测量灵敏度高坚固小巧使用灵活工作可靠，电路功耗低结构简单等显著优点，被普遍应用于弱磁场测量领域。目前地磁测量所使用的测磁仪器多数是进口产品，价格昂贵，维修比较困难。基于该现状，本文主要介绍种新型地磁检测装置。该检测装置电路简单，测量数据的处理完全数字化，操作方便，成本较低，设计模块化，并且易于维修。而且，与大多数测磁仪器相比，检测装置的功耗非常低，采用外部电源供电，测量数据可以通过串口发送到计算机进行处理和分析，方便研究。下面先介绍下各种测磁仪器。各种测磁仪器测磁仪器根据采用磁敏传感器的种类分为很多种。已经被淘汰的是采用机械式磁敏传感器的机械式磁力仪目前应用比较广泛的磁敏传感器有磁通门式磁敏传感器质子旋进式磁敏传感器光泵式磁敏传感器超导量子干涉器磁敏传感器光纤式磁敏传感器半导体磁敏传感器处于研究试验阶段的测磁仪器有固体电子自旋共振磁力仪原子磁力仪等。下面就以下几种测磁仪器做简单介绍机械式磁力仪又称作磁秤，利用个可绕固定轴自由旋转的磁棒，其偏转角的大小与外磁场强度成比例的关系来测量磁场大小。利用磁棒放置位置的不同可以分别测定垂直磁异常和水平磁异常，其相应的仪器为垂直磁秤和水平磁秤。由于是用重力矩来平衡磁力矩，所以只能测垂直或水平地磁场相对于个固定点的改变值。从制造工艺上讲，要采用精度很高的设备加工机械零件和光学零件，调试过程也比较复杂。总之，无论是操作使用还是制造工艺，跟电子测磁仪器相比，都很复杂。机械式磁力仪于年停产，取而代之的是电子磁力仪。超导磁力仪，是利用约瑟夫逊效应测量磁场的测磁仪器。测量仪器应用了超导量子干涉器。采用超导材料制成的闭合环对外磁场会产生周期效应，其磁通变化与外磁场变化成正比。超导磁力仪正是利用这个原理来测量磁场的。这种仪器的灵敏度可达纳特。可制成航空磁力梯度仪，也可用于地面磁场的研究及弱磁性岩石的磁性测定。常用在对测量精度要求高的地方，成本相对稍高些。质子磁力仪是应用质子旋进式磁敏传感器制成的测磁仪器。氢原子核的质子是种带有正电荷的粒子，其本身在不停地自旋，具有定的磁性。在外磁场的作用下自旋质子将按定方向排列，称为核子顺磁性。但其磁性甚微，只是在些磁化率很低的逆磁性物质中才能反映出来，如些碳氢氧化合物液体水酒精甘油等。在这些样品中质子受强磁场激发而具有定方向排列，去掉外磁场，则质子在地磁场作用下将以同相位绕地磁场旋进，其旋进频率与地磁场有以下关系，单位为纳特。当测定出频率以后即可计算出总磁场强度的数值。利用这种原理制成的仪器称为质子旋进式磁力仪，或称核子旋进式磁力仪。质子旋进磁力仪稳定性好。温度影响小没有零点掉格精度高，可观测弱磁异常工作时不必准确定向，适于在运动状态下观测。仪器灵敏度般为纳特。但这类仪器的使用要受到磁场梯度范围的限制，常用于地面航空和海洋磁测等些要求准确测量出绝对磁场大小的研究领域。我国生产的这类仪器有型海空核子旋进磁力仪灵敏度可达纳特，型地面核子旋进磁力仪灵敏度可达纳特。光泵磁力仪是应用光泵式磁敏传感器制成的测磁仪器。因为由光泵作用排列好的原子磁矩，在特定频率的交变电磁场的作用下，又将产生共振吸收作用，打乱原子的排列情况。发生共振吸收现象的电磁场的频率与样品所在点的外磁场强度成比例关系，故测定这频率就可以测出外磁场的值。常用的工作元素有铷铯氦，等。光泵磁力仪按线路结构特点又可分为跟踪式及自激式两大类。这类磁力仪的特点是灵敏度高，可达纳特。可以测定总磁场强度的绝对值，没有零点掉格及温度影响，工作时不需准确定向，适于在运动条件下进行高精度快速连续测量，如航空磁测和海洋磁测等。磁通门磁力仪又称饱和式磁力仪。它是种电子磁力仪。它利用高磁导率的坡莫合金作灵敏元件，在弱磁场中就能达到磁饱和。灵敏元件的磁芯为闭合磁路，在其两边绕以匝数相同绕向相反的激励绕组，外侧是输出绕组。对激励绕组给以交变电压，使灵敏元件达到近于饱和，若无外磁场存在，则两边磁芯产生的磁通波形对称而反向，这时讯号绕组将没有感应电压输出。当沿元件轴向存在有外磁场，则两边磁芯在正负半周内饱和程度不，产生的磁通量不能互相抵消，将有感应电压脉冲输出吉林大学毕业论文设计指导教师评语学生姓名牛强专业电气工程及其自动化班号班题目名称三分量磁通门地磁场检测装置的设计评语系指导教师签字年月日吉林大学毕业论文设计评阅人评语学生姓名牛强专业电气工程及其自动化班号班题目名称三分量磁通门地磁场检测装置的设计评语评阅人签字评阅人工作单位评阅人职务年月日吉林大学毕业论文设计答辩意见学生姓名牛强专业电气工程及其自动化班号班题目名称三分量磁通门地磁场检测装置的设计评语毕业论文设计成绩答辩组组长年月日摘要三分量磁通门地磁场检测装置是应用磁通门传感器对地磁场进行测量的矢量检测装置。与其它类型测磁仪器相比，磁通门传感器具有分辨率高，测量弱磁场范围宽，体积小重量轻功耗低，经济性好，能够直接测量磁场的失量和适于在高速运动系统中使用等特点，被广泛应用于各种领域。本文分析了磁通门传感器的工作原理，详细论述了如何采用数字检波的方法进行信号处理本文还介绍了三分量地磁场检测装置硬件电路的设计和单片机程序。检测装置主要由三分量磁通门传感器单片机最小系统数据采集电路和串口电路构成。三分量磁通门传感器检测到磁场的矢量大小，输出信号经过有源滤波器和放大器处理后得到三路幅度与磁场各分量大小成