基于隨機(jī)共振理論的磁通門傳感器研究.pdf

1、磁場(chǎng)探測(cè)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(cè)技術(shù)中,應(yīng)用磁通門對(duì)弱磁場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量是現(xiàn)有眾多弱磁測(cè)量方法中重要的一種方法。磁通門磁場(chǎng)測(cè)量方法的價(jià)值在于兩點(diǎn),一是要有足夠高的靈敏度,能對(duì)微小磁場(chǎng)做高分辨率檢測(cè);二是檢測(cè)方案要足夠簡(jiǎn)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(cè)電路產(chǎn)生的噪聲。當(dāng)

2、待測(cè)磁場(chǎng)的變化較小時(shí),這種微小變化就會(huì)被噪聲淹沒而檢測(cè)不到。如何處理好噪聲問題,同時(shí)又能在技術(shù)上簡(jiǎn)單方便的實(shí)現(xiàn),是實(shí)現(xiàn)磁通門磁場(chǎng)測(cè)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(dòng)的磁通門理論模型,并用MATLAB軟件對(duì)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(duì)

3、單個(gè)磁通門傳感器研究過程中存在的問題,對(duì)陣列形式的磁通門傳感器進(jìn)行簡(jiǎn)單的理論模型研究,對(duì)磁通門傳感器的研究進(jìn)行一個(gè)補(bǔ)充說明;最后通過制作簡(jiǎn)單的磁通門傳感器,以計(jì)算機(jī)為核心設(shè)計(jì)及研制磁通傳感器檢測(cè)外界磁場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置。通過實(shí)驗(yàn)分析,得到本文設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單的磁通門傳感器的動(dòng)態(tài)范圍可達(dá)到±100uT,在某個(gè)特定磁場(chǎng)情況下靈敏度為0.02019s/uT。解決了磁通門傳感器在測(cè)量磁場(chǎng)過程中因噪聲的存在難以提高測(cè)量精度的問題,為磁通門傳感器的測(cè)量提供了一