三分量地磁場檢測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著地磁場探測的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，磁測儀器的種類也不斷增加。與其他磁測儀器相比，由三分量磁通門傳感器構(gòu)成的磁測儀器的精度和靈敏度高，測量弱磁場的范圍廣，體積小，重量輕，功耗低，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于軍事武器、醫(yī)療檢驗、國防建設(shè)及日常生活等領(lǐng)域。隨著對磁場測量的要求不斷提高，對地磁場三個垂直方向上的磁場大小進(jìn)行同步測量是現(xiàn)在研究的重點。
　　本文采用三分量磁通門傳感器設(shè)計了一套地磁場檢測系統(tǒng)，首先分析了磁通門傳感器的工作原理，確定了三分量

2、磁通門傳感器空間井字形的結(jié)構(gòu)形式，并詳細(xì)介紹了二次諧波法。本文緊接著提出了檢測系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，在該方案中，檢測系統(tǒng)分為下位機(jī)設(shè)計和上位機(jī)設(shè)計兩部分。
　　下位機(jī)采用TMS320F2812型DSP芯片作為主控芯片，用來控制ADS1278并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。下位機(jī)包括硬件設(shè)計和軟件設(shè)計兩部分，硬件電路包括三路相同的采用二次諧波法的磁通門信號處理電路、SCA100T-D02型水平傳感器電路、單端轉(zhuǎn)差分電路、ADS1278芯片及其外圍

3、電路和DSP控制電路;軟件設(shè)計包括ADS1278芯片配置設(shè)計、SPI信號采集模塊設(shè)計以及RS485串口通信設(shè)計。其中，8路24位的AD轉(zhuǎn)換芯片ADS1278實現(xiàn)5路信號的同步測量。上位機(jī)控制軟件采用LabVIEW編寫，實現(xiàn)控制下位機(jī)、讀取下位機(jī)采集到的信號、DA轉(zhuǎn)換和顯示最終結(jié)果等功能。
　　最后，本文完成了系統(tǒng)的功能模塊測試和整體性能測試，整體性能測試包括非線性度測試和一致性測試。結(jié)果表明本文設(shè)計的三分量地磁場檢測系統(tǒng)滿足了各項