一种用于TEM高灵敏度感应式磁场传感器设计 被引量：9

1

作者 刘凯 米晓利 +3 位作者 朱万华 闫彬 刘雷松 方广有 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期3485-3492,共8页

瞬变电磁法(TEM)作为地球物理非地震探勘主要电磁方法之一,广泛应用于油气、矿产等地下资源探测.本文分析TEM磁场传感器频率响应特点,采用欠阻尼匹配拓展传感器线性响应频率范围;分析磁传感器各类噪声源分布,提出不同频段上影响磁传感... 瞬变电磁法(TEM)作为地球物理非地震探勘主要电磁方法之一,广泛应用于油气、矿产等地下资源探测.本文分析TEM磁场传感器频率响应特点,采用欠阻尼匹配拓展传感器线性响应频率范围;分析磁传感器各类噪声源分布,提出不同频段上影响磁传感器性能的主要因素.最终研制一款高磁导率磁芯的TEM感应式磁场传感器,工作频段为10mHz^1kHz,等效输入噪声水平为4pT/Hz@1Hz,15fT/Hz@200Hz,传感器直径为50mm,长度800mm,重量3.2kg,相比现有TEM接收磁场传感器,体积小、重量轻、工作频段低.实验测试与生产作业表明:最新研制的高灵敏度TEM磁场传感器更加适合大深度、3D阵列电磁勘探. 展开更多

关键词 瞬变电磁法 感应式磁场传感器 欠阻尼匹配 噪声分析

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高灵敏度感应式磁传感器测试研究 被引量：6

2

作者 王勇 佴磊 +2 位作者 牛建军 张晓培 杜立志 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期3760-3771,共12页

本文着重对研制的感应式磁传感器的本底噪声和灵敏度特性进行测试研究,在平行噪声测试方法(NPI)基础上设计了针对本研究的磁传感器噪声测试方法,测试结果表明:MC-30的噪声水平1Hz时为0.3pT/Hz,10Hz时为0.03pT/Hz,100Hz时为10fT/Hz,1kHz... 本文着重对研制的感应式磁传感器的本底噪声和灵敏度特性进行测试研究,在平行噪声测试方法(NPI)基础上设计了针对本研究的磁传感器噪声测试方法,测试结果表明:MC-30的噪声水平1Hz时为0.3pT/Hz,10Hz时为0.03pT/Hz,100Hz时为10fT/Hz,1kHz时为3fT/Hz,灵敏度为215mV/nT;MC-50的噪声水平0.01Hz时为10pT/Hz,1Hz时为0.05pT/Hz,10Hz时为10fT/Hz,100Hz时为0.5fT/Hz,灵敏度为1359mV/nT.除此之外,通过野外试验对比及工程应用验证了MC-30和MC-50具备良好的测量精度及野外工作性能,能够满足实际电磁勘探任务的需要. 展开更多

关键词 感应式磁场传感器 噪声 灵敏度 测试

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子午工程二期感应式磁力仪

3

作者 王喜珍 冯志生 +3 位作者 居海华 闫彬 马新欣 陈志青 《地球与行星物理论评（中英文）》 2024年第1期31-36,共6页

地球的感应磁场是空间电流体系在地球内部感应而成的电流所产生的磁场.通过地球感应磁场的观测,既可以了解空间电流体系的信息,也可以了解地球内部电性结构等信息,是研究空间天气事件和地震圈层耦合机理的重要物理参量.子午工程在我国... 地球的感应磁场是空间电流体系在地球内部感应而成的电流所产生的磁场.通过地球感应磁场的观测,既可以了解空间电流体系的信息,也可以了解地球内部电性结构等信息,是研究空间天气事件和地震圈层耦合机理的重要物理参量.子午工程在我国大陆和南极地区东经120°、100°和北纬30°、40°线附近布设呈“#”字型分布的多台(套)感应式磁力仪,开展固定、长期、连续的地球感应磁场测量.子午工程一期配置有14台(套)由乌克兰生产的LEMI-30型感应式磁力仪,自2009年开始观测,至今一直正常运行,并将与子午工程二期并网融合运行.子午工程二期将布设13台(套)感应式磁力仪,计划于2023年投入运行,与子午工程一期已布设设备共形成27台(套)的感应式磁力仪观测网.子午工程二期感应式磁力仪由我国自主研制,磁芯采用高磁导率的新型合金材料,通过采用多片叠加技术,有效聚集磁场,增强感应输出信号,提高传感器对微弱信号的拾取能力.研制方出厂测试、中国计量科学院测试以及在高淳地震台较长时间的实际观测,结果表明,子午工程二期采用的感应式磁力仪的频带范围宽,可达0.001~30 Hz,灵敏度高,分辨力达10 pT,长期运行稳定好. 展开更多

关键词 子午工程 地磁监测 感应式磁力仪

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震前舒曼谐振异常的研究现状及讨论 被引量：4

4

作者 曹丙霞 宋立众 乔晓林 《地震》 CSCD 北大核心 2009年第B10期76-82,共7页

舒曼谐振位于地球-电离层空腔，具有稳定的频率和强度特征尺度。震前的舒曼谐振异常是地震引发电离层异常的现象之一。本文概括了舒曼谐振的产生机理、特征参数的稳定性，并介绍了常用的测量仪器等。总结了震前舒曼谐振异常的研究进展... 舒曼谐振位于地球-电离层空腔，具有稳定的频率和强度特征尺度。震前的舒曼谐振异常是地震引发电离层异常的现象之一。本文概括了舒曼谐振的产生机理、特征参数的稳定性，并介绍了常用的测量仪器等。总结了震前舒曼谐振异常的研究进展，包括统计分析和震例分析的结果，归纳了舒曼谐振异常在频率、强度、极化等方面的特征表现，并对未来的研究方向和研究手段等进行了讨论。 展开更多

关键词 舒曼谐振 地震监测 感应式磁力仪 极化

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基于罚函数算法的感应式磁力仪优化设计

5

作者 时洪宇 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1851-1855,共5页

低等效磁场噪声、轻小型感应式磁力仪是空间、深地磁测等应用的必然要求。提出了一种在感应式磁力仪参数及等效磁场噪声、轻小化约束下,求解最优感应线圈匝数、线径参数配置的方法。首先建立了感应式磁力仪等效磁场噪声、重量指标数学模... 低等效磁场噪声、轻小型感应式磁力仪是空间、深地磁测等应用的必然要求。提出了一种在感应式磁力仪参数及等效磁场噪声、轻小化约束下,求解最优感应线圈匝数、线径参数配置的方法。首先建立了感应式磁力仪等效磁场噪声、重量指标数学模型,然后基于罚函数算法求解其数值解,从而得到感应线圈匝数、线径参数最优值。为验证理论分析结果,根据优化参数制作感应式磁力仪并进行指标测试,测试结果与理论设计相吻合,验证了基于罚函数算法求解感应式磁力仪最优参数的准确性。 展开更多

关键词 弱磁检测 感应式磁力仪 参数优化 罚函数

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基于全相位FFT的感应式磁力仪频谱校正方法研究 被引量：3

6

作者 任海燕 曾立 +3 位作者 刘旭 魏东 王艳 陈昱 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期366-372,共7页

基于法拉第电磁感应定律的感应式磁力仪是用于测量低频磁场的空间探测仪器,通常具有在轨FFT频谱分析功能,可直接获得波动磁场的频率及幅度等信息.利用FFT方法对截断信号进行计算时,非整周期采样会产生频谱泄露和栅栏效应,即频谱信息产... 基于法拉第电磁感应定律的感应式磁力仪是用于测量低频磁场的空间探测仪器,通常具有在轨FFT频谱分析功能,可直接获得波动磁场的频率及幅度等信息.利用FFT方法对截断信号进行计算时,非整周期采样会产生频谱泄露和栅栏效应,即频谱信息产生偏差,从而影响实时监测磁场变化的准确性.全相位FFT与常规FFT相比,具有相位不变性和良好的抑制频谱泄露能力.采用基于全相位FFT的时移相位差方法(apFFT/apFFT)校正在研的某卫星感应式磁力仪直接采集的波形数据.仿真和实验结果表明,apFFT/apFFT方法可有效提高感应式磁力仪低频磁场测量的频谱准确性.研究工作为提高感应式磁力仪科学数据的应用水平奠定了基础,并为下一代星载感应式磁力仪在轨频谱分析提供了一种可能的新方法. 展开更多

关键词 感应式磁力仪 频谱泄露 全相位FFT apFFT/apFFT

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感应电机在线监测磁场传感器设计 被引量：2

7

作者 刘凯 奚秀娟 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2018年第A01期75-81,共7页

[目的]为了实时获取感应电机运行状态下的杂散磁场弱信号,提出一种优化设计的低噪声感应式磁场传感器(IM)。[方法]通过分析磁场传感器的频率响应和噪声模型,找出不同频率段影响磁场传感器性能的主要噪声源,获得等效输入磁场噪声水平公... [目的]为了实时获取感应电机运行状态下的杂散磁场弱信号,提出一种优化设计的低噪声感应式磁场传感器(IM)。[方法]通过分析磁场传感器的频率响应和噪声模型,找出不同频率段影响磁场传感器性能的主要噪声源,获得等效输入磁场噪声水平公式。以此为依据,设计专用的低噪声放大电路,采用多参数优化方法,针对不同的限定条件,得到优化公式和优化结果,设计出10 kHz线性频率响应的小型磁场传感器,并对感应电机在正常和故障情况下的磁场进行测试。[结果]测试结果表明,10 Hz处的等效噪声水平为2 pT/Hz,20 kHz处的等效噪声水平为0.7 fT/Hz。[结论]采用优化设计的磁场传感器能够有效监测感应电机的磁场变化,可应用于感应电机的在线监测。 展开更多

关键词 感应电机 在线监测 磁场传感器

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基于Matlab的三轴感应式磁力仪数据预处理软件系统设计 被引量：2

8

作者 陈昱 韩潇 +1 位作者 王越 王鹏飞 《空间科学学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期622-628,共7页

感应式磁力仪是用于0.01~20kHz空间交流磁场探测的载荷,其传感器由三轴正交的探头组成.由于卫星平台及载荷的独特性和多样性,目前没有通用的地面测试软件.为在发射前对载荷进行全面测试,设计了基于Matlab的数据预处理软件系统,集成波形... 感应式磁力仪是用于0.01~20kHz空间交流磁场探测的载荷,其传感器由三轴正交的探头组成.由于卫星平台及载荷的独特性和多样性,目前没有通用的地面测试软件.为在发射前对载荷进行全面测试,设计了基于Matlab的数据预处理软件系统,集成波形、幅度和相位多种显示界面,并针对感应式磁力仪信号频带宽、三轴正交等特点研发了多分辨率快速傅里叶变换、滑动平均滤波、相位差计算等数据处理功能.经多阶段实验验证,软件满足对载荷全方位检测及验证要求. 展开更多

关键词 感应式磁力仪 MATLAB 多分辨率 滑动平均 相位差

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基于地球-电离层空腔共振的地震电磁监测方法研究 被引量：1

9

作者 曹丙霞 乔晓林 《国际地震动态》 2009年第7期22-26,共5页

多年来的观测研究表明,地震活动可能引发地球-电离层空腔共振异常。本文介绍了地球-电离层空腔共振的产生机理,主要的特征参数以及常用的观测方法等。总结了目前国际上对共振异常现象与地震活动关系的主要分析方法和研究结果。对地震活... 多年来的观测研究表明,地震活动可能引发地球-电离层空腔共振异常。本文介绍了地球-电离层空腔共振的产生机理,主要的特征参数以及常用的观测方法等。总结了目前国际上对共振异常现象与地震活动关系的主要分析方法和研究结果。对地震活动引发地球-电离层空腔共振异常的下一步研究工作进行了探讨。 展开更多

关键词 地球-电离层空腔 舒曼共振 感应式磁力仪 极化

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星载感应式磁力仪电控学箱设计与分析 被引量：1

10

作者 何江飞 曾立 +1 位作者 魏丽 符璇 《航天器环境工程》 2015年第1期67-71,共5页

为了保证感应式磁力仪电子器件在轨运行期间具备良好的工作环境,同时承受卫星发射过程中的载荷冲击,需设计散热性能优异、力学性能良好、抗辐射的感应式磁力仪电控学箱。文章综合考虑电控学箱的电路设计、结构设计和热设计,各系统设计... 为了保证感应式磁力仪电子器件在轨运行期间具备良好的工作环境,同时承受卫星发射过程中的载荷冲击,需设计散热性能优异、力学性能良好、抗辐射的感应式磁力仪电控学箱。文章综合考虑电控学箱的电路设计、结构设计和热设计,各系统设计同时进行,交互协调优化,提出了相应的设计方案。热、力学仿真分析对设计方案的初步验证结果表明:电控学箱在热设计和结构设计上均满足相关设计指标要求。文中所探讨电控学箱设计方法可以为其他电子设备的设计研制提供参考和依据。 展开更多

关键词 感应式磁力仪 电控学箱 结构设计 热设计

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感应式磁力仪数据格式转换及处理软件研制

11

作者 王利兵 刘新 +3 位作者 罗娜 胡秀娟 王秀敏 闫俊岗 《山西地震》 2022年第4期42-45,共4页

通过查阅感应式磁力仪相关说明材料,根据其观测数据文件结构特点及目标需求,运用Visual Basic语言研发感应式磁力仪数据格式转换及处理软件。应用此软件可批量修正数据时间标签错误,将按天存储的数据文件分割成按小时存储的数据文件及... 通过查阅感应式磁力仪相关说明材料,根据其观测数据文件结构特点及目标需求,运用Visual Basic语言研发感应式磁力仪数据格式转换及处理软件。应用此软件可批量修正数据时间标签错误,将按天存储的数据文件分割成按小时存储的数据文件及生成文本格式的数据文件。实际应用后,该软件可提高数据的连续率和利用率。 展开更多

关键词 感应式磁力仪 二进制数据 时间修正 格式转换

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用于闪电磁场测量的感应式传感器

12

作者 刘雷松 朱万华 +1 位作者 闫彬 张群英 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2020年第1期5-8,共4页

针对闪电电磁脉冲频谱较宽的特点,设计一种用于闪电磁场测量的宽频带感应式传感器。采用空心线圈作为接收传感器,提高传感器工作带宽;建立传感器等效噪声模型,对传感器灵敏度和噪声水平进行了理论分析和仿真,研制了低噪声检测电路,设计... 针对闪电电磁脉冲频谱较宽的特点,设计一种用于闪电磁场测量的宽频带感应式传感器。采用空心线圈作为接收传感器,提高传感器工作带宽;建立传感器等效噪声模型,对传感器灵敏度和噪声水平进行了理论分析和仿真,研制了低噪声检测电路,设计制作了一款低噪声、宽频带、感应式磁场传感器。采用亥姆赫兹线圈对传感器进行了标定,并在磁屏蔽室内进行了噪声水平测试,测试结果表明,传感器带宽为1~100 kHz,在10 kHz处噪声为20 fT/Hz,在100 kHz处噪声为4 fT/Hz,测试性能与理论分析一致。 展开更多

关键词 感应式磁传感器 宽频带 噪声模型 低噪声放大器 空心线圈

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感应式磁力仪MFS06e的磁场记录时域分析

13

作者 蒋礼 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期939-943,共5页

GMS电磁测深系统仅能显示磁力仪所记录的最初电压值以及最终的阻抗估计结果,但无法显示真实的磁场记录。只有去除磁力仪的频率响应函数,才能将电压记录(毫伏)转换为磁场记录(纳特)。以感应式磁力仪MFS06e为例,分别以标定函数和标定文件... GMS电磁测深系统仅能显示磁力仪所记录的最初电压值以及最终的阻抗估计结果,但无法显示真实的磁场记录。只有去除磁力仪的频率响应函数,才能将电压记录(毫伏)转换为磁场记录(纳特)。以感应式磁力仪MFS06e为例,分别以标定函数和标定文件构造出磁力仪的频率响应函数,进而针对相同的三分量感应电压记录进行去仪器响应实验。对比结果显示,使用标定函数和标定文件所得的磁场记录在幅度上基本一致,但在相位上存在一定的差异。在低频段,由标定函数所得磁场的相位超前于由标定文件所得磁场;但在高频段,结果却完全相反。 展开更多

关键词 地球科学仪器 感应式磁力仪 标定函数 标定文件 频率响应函数

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