智能化非晶絲弱磁場測量儀的研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，微弱磁場的測量在軍事、航空、海洋、地質(zhì)、考古以及醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域獲得了越來越多的應(yīng)用，這些學(xué)科領(lǐng)域的不斷發(fā)展，對微弱磁場測量儀靈敏度等參數(shù)的要求越來越高。而測量儀的關(guān)鍵和基礎(chǔ)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(shè)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(shù)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(shù)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(shè)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(yīng)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(biāo)進行了測試，傳感器的線性度為0.0786％FS，精度達0.1091％FS；設(shè)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(shè)計了系統(tǒng)的軟件并進行了編程實現(xiàn)；最后將這些部分組合在一起設(shè)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(shè)計的測量儀能測量靜態(tài)的和頻率在1KHz以下的交變?nèi)醮艌?，量程范圍?4 Oe～+4 Oe，可用于地磁場的測量以及空間磁場的測量，