一种水面三分量磁测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种水面三分量磁测装置，由水面无磁载体、主控制器和Wifi模块组成；主控制器是由单片机分别连接GPS模块、液晶显示和加速度传感器，双轴磁阻传感器和单轴磁阻传感器分别经三通道A/D转换模块与单片机连接，单片机经Wifi模块与手机通讯构成。本实用新型专利技术通过水面拖拽式实现水下地理坐标下的三分量磁场数据测量，利用磁阻传感器作为磁探头进行磁场矢量测量，相比于光泵式和质子旋进式能够获得丰富的磁场参数，参数丰富，可测范围广。具有体积小，具备便携性，成本低的优点。采用了无线数据传输，将移动测量的磁场瞬时值记录并传输，无需在单片机内存储，具有工作效率高，速度快，数据量大的优点。

A three component magnetic measuring device for water surface

The utility model relates to a water surface three-component magnetic measuring device, which is composed of a water surface non-magnetic carrier, a main controller and a Wifi module; the main controller is composed of a single-chip microcomputer connected with a GPS module, a liquid crystal display and an acceleration sensor, a two-axis magnetoresistive sensor and a single-axis magnetoresistive sensor connected with a single-chip microcomputer through a three-channel A/D conversion module, respectively. SCM is composed of Wifi module and mobile phone communication. The utility model realizes the three-component magnetic field data measurement under the underwater geographic coordinates by dragging the water surface, and uses the magnetoresistance sensor as the magnetic probe to measure the magnetic field vector. Compared with the optical pump type and the proton precession type, the utility model can obtain abundant magnetic field parameters, rich parameters and wide measuring range. The utility model has the advantages of small volume, portability and low cost. The wireless data transmission is adopted to record and transmit the instantaneous value of the magnetic field measured by the movement. It does not need to be stored in the single chip microcomputer. It has the advantages of high efficiency, high speed and large amount of data.

【技术实现步骤摘要】
一种水面三分量磁测装置
本技术涉及一种地球物理勘探装置，尤其是用于水面三分量磁场移动测量的装置。
技术介绍
磁法勘探是地球物理勘探的一个重要分支，它能够利用地下岩矿石的磁性差异，达到探测地下地质结构，寻找矿产资源和解决水文、工程地质问题和环境监测等问题。近年来海洋开发和海底环境的探测，越来越受到人们的重视和关注，将磁法勘探应用于水中，可用于搜寻水下废弃军火，定位飞机残骸，寻找水下船只，达到净化水域的目的。目前磁场测量大致分为总场测量和矢量测量。随着地质找矿和地质工程问题的要求越来越高，现有单一的总场磁测已不能满足地质勘探要求，矢量测量可获得更丰富地磁场信息，有效减少反演中的多解性，有助于对磁性体定量解释，提高地下矿体探测分辨率和定位精度，成为地球物理磁法勘探主要发展方向之一。《多参数测量质子磁力仪》采用质子磁力仪测量总场值，采用磁通门测量三分量磁场、磁偏角和磁倾角等。该方法存在的问题是：没有GPS模块，无法实现定位。《地面三分量磁力定向方法及地面三分量磁力定向勘探装置》采用磁通门测量地面磁场三分量值，可完成传感器三轴自身正交校正和传感器三轴坐标与地理坐标转换，用定位模块解决野外测网的定点问题，形成野外三分量磁测的“一键”完成。该方法存在的问题是：液晶屏显示瞬时值，没有数据存储和数据传输功能，适合于地面定点测量，不适合水面移动测量找寻水下铁磁性物质。目前，水面三分量磁测装置应用于水面磁场测量、校正、定位和数据传输构成一个完整的测磁系统鲜少出现。
技术实现思路
本技术的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供了一种能够进行磁场三分量的测量和磁探头的姿态校正，实现传感器三轴和地理坐标系的变换，通过GPS实现移动测量时对地理位置的确定，无线传输装置用于记录实测数据传输到手机或者计算机上，便于地质工作者研究分析的水面三分量磁测装置。本技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种水面三分量磁测装置，由水面无磁载体10、主控制器11和Wifi模块8组成；主控制器11是由单片机6分别连接GPS模块1、液晶显示7和加速度传感器4，双轴磁阻传感器2和单轴磁阻传感器3分别经三通道A/D转换模块5与单片机6连接，单片机6经Wifi模块8与手机9通讯构成。所述的双轴磁阻传感器2为HMC1001，单轴的磁阻传感器3为HMC1002。所述的三通道A/D转换模块5为三通道24位，ADC芯片为AD7799。有益效果：本技术通过水面拖拽式实现水下地理坐标下的三分量磁场数据测量，利用磁阻传感器作为磁探头进行磁场矢量测量，相比于光泵式和质子旋进式能够获得丰富的磁场参数，参数丰富，可测范围广。具有体积小，具备便携性，成本低的优点。采用了无线数据传输，将移动测量的磁场瞬时值记录并传输，无需在单片机内存储，具有工作效率高，速度快，数据量大的优点。附图说明附图1为一种水面三分量磁测装置主视图；附图2为附图1中主控制器11的结构框图；附图3为附图1的俯视结构图。图中：1GPS模块，2双轴磁阻传感器，3单轴磁阻传感器，4加速度传感器，5A/D转换模块，6单片机，7LCD液晶显示，8Wifi模块，9手机，10水面无磁载体，11主控制器。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步地说明。一种水面三分量磁测装置，由水面无磁载体10、主控制器11和Wifi模块8组成；主控制器11是由单片机6分别连接GPS模块1、液晶显示7和加速度传感器4，双轴磁阻传感2和单轴磁阻传感器3分别经三通道A/D转换模块5与单片机6连接，单片机6经Wifi模块8与手机9通讯构成。所述的双轴磁阻传感器2为HMC1001，单轴磁阻传感器3为HMC1002。所述的三通道A/D转换器5为三通道24位，ADC芯片为AD7799。本技术的工作原理：磁探头内装有磁阻传感器、加速度传感器和GPS模块。一个单轴磁阻传感器HMC1001和一个双轴磁阻传感器HMC1002组成一个三轴磁阻传感器，测量在载体坐标系下的磁场三分量，经A/D转换模块将模拟量变成数字量送给单片机。加速度传感器实时测量探头在水面的翻滚情况，测得姿态参数通过内部自带的DMP数字运动处理器解算出探头姿态角送入单片机。单片机可将载体坐标系的磁场变换到地理坐标系下，并在LCD液晶显示屏上显示出来。GPS实现磁测装置地理位置的标定，解决水面移动测量对位置的确定问题。最后可将地理坐标下的实测数据和对应地理位置传输到手机，便于后续分析处理。如图1所示，水面三分量磁测装置由水面无磁载体10、主控制器11、8Wifi模块和9手机/电脑组成。如图2所示，主控制器11包括GPS模块，双轴磁阻传感器2，单轴磁阻传感器3，加速度传感器4，A/D转换模块5，单片机6。GPS模块1、液晶显示7和加速度传感器4分别与单片机6连接，单片机6经三通道A/D转换模块5分别与双轴磁阻传感器2和单轴磁阻传感器3连接，单片机6经Wifi模块8与手机9通讯构成。由单轴磁阻传感器HMC1001和双轴的阻传感器HMC1002组成一个三轴磁阻传感器，测量在载体坐标系下的磁场三分量，X轴分量Tx，Y轴分量Ty和Z轴分量Tz，通过三通道A/D转换模块将磁场模拟量变成数字量送给单片机6。单轴磁阻传感器HMC1001、双轴磁阻传感器HMC1002和加速度传感器经三通道A/D转换模块5将模拟量变成数字量送给单片机6。加速度传感器实时测量双轴磁阻传感器2、单轴磁阻传感器3在水面的翻滚情况，测得姿态参数：X轴加速度αx、Y轴加速度αy、Z轴加速度αz、X轴角速度ωx、Y轴角速度ωy和Z轴角速度ωz，通过加速度传感器自带的运动处理器DMP获得四元数，解算出探头姿态角送入单片机6。测得姿态参数通过内部自带的运动处理器DMP获得四元数，解算出探头姿态角送入单片机6。单片机6将载体坐标系的磁场三分量通过三维旋转坐标变换为地理坐标系下，并在LCD液晶显示屏7上显示。GPS模块1实时准确定位，实现磁测装置地理位置的标定，解决了磁阻传感器水面移动测量所对应的地理位置的确定问题。最后将地理坐标下的实测数据和对应GPS测得的地理位置通过Wifi模块无线传输到手机记录或电脑，便于后续分析处理。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水面三分量磁测装置，由水面无磁载体(10)、主控制器(11)和Wifi模块(8)组成，其特征在于，主控制器(11)是由单片机(6)分别连接GPS模块(1)、液晶显示(7)和加速度传感器(4)，双轴磁阻传感器(2)和单轴磁阻传感器(3)分别经三通道A/D转换模块(5)与单片机(6)连接，单片机(6)经Wifi模块(8)与手机(9)通讯构成。

【技术特征摘要】
1.一种水面三分量磁测装置，由水面无磁载体(10)、主控制器(11)和Wifi模块(8)组成，其特征在于，主控制器(11)是由单片机(6)分别连接GPS模块(1)、液晶显示(7)和加速度传感器(4)，双轴磁阻传感器(2)和单轴磁阻传感器(3)分别经三通道A/D转换模块(5)与单片机(6)连接，单片机(6)经...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖蕊，唐汇，张再熠，赵静，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林,22