【技术实现步骤摘要】
感应式磁场传感器
本专利技术涉及电子行业资源勘探
,尤其涉及一种感应式磁场传感器。
技术介绍
随着我国国民经济的持续快速发展,对矿产资源的需求急剧增大。但我国后备探明的矿产储量严重不足,已成为制约我国经济发展的重大瓶颈。据权威统计,我国铁、铜、铝、钾盐等大宗金属矿产严重短缺,对国际市场的依赖度越来越高,目前对外的依存度已高达50%~80%,远超出国家经济安全的警戒线。但另一方面,据国土资源部2009发布的研究数据,受地球物理勘探技术的制约,我国矿产资源已探明的程度仅为1/3。为此,国家明确提出实施“立足国内,找矿增储”的资源保障战略。在地球物理勘探装备中,电磁法是寻找地下油气藏、金属矿藏的有效手段,包括大地电磁测深(MT)或音频大地电磁测深(AMT)、海洋可控源电磁方法(CSEM),可控源音频大地电磁测深(CSAMT)、瞬变电磁法(TEM)、航空瞬变电磁法(ATEM)等方法。在地球物理观测中,宽频带磁场传感器常见于MT、AMT、CSEM、CSATMT, TEM等电磁方法仪器中,也可用于地磁观测台、磁测卫星等平台上磁场测量。测量频率范围覆盖0.00001Hz-10kHz,灵敏度通常在10-4ηΤ/ V Ηζ-10-3ηΤ/ V Hz (IHz时),是地球物理观测中最为广泛磁场测试仪器之一。近年来,众多研究单位开展了感应式磁场传感器的研制,如吉林大学、中南大学、中国地质科学院等,亦有一 些阶段性的研究成果公开发表在学术期刊和专利上,但是工作频率均为IHz以上的高频感应式磁场传感器。究其原因,主要没有解决低频(0.1mHz-1Hz)微弱信号的低 ...
【技术保护点】
一种感应式磁场传感器,其特征在于,包括:磁芯,呈细长棒状;感应线圈,缠绕在所述磁芯的外围;斩波放大电路,其输入端连接至所述感应线圈的两端,其输出端作为磁场传感器的输出端;其中,被测磁场在磁芯中产生变化的磁感应强度;该变化的磁感应强度在线圈上产生感应电压;该感应电压经过斩波放大电路后信号幅度增强,由斩波放大电路的输出端输出。
【技术特征摘要】
1.一种感应式磁场传感器,其特征在于,包括: 磁芯,呈细长棒状; 感应线圈,缠绕在所述磁芯的外围; 斩波放大电路,其输入端连接至所述感应线圈的两端,其输出端作为磁场传感器的输出端; 其中,被测磁场在磁芯中产生变化的磁感应强度;该变化的磁感应强度在线圈上产生感应电压;该感应电压经过斩波放大电路后信号幅度增强,由斩波放大电路的输出端输出。2.根据权利要求1所述的感应式磁场传感器,其特征在于,所述斩波放大电路包括: 调制模块,与所述感应线圈的两端相连接,用于利用预设频率的方波,将线圈输出的频率介于0.1mHz-1kHz的低频信号调制至中心频率为3kHz的高频信号,即斩波信号; 放大模块,与所述调制模块相连接,用于将斩波信号进行增益放大; 解调模块,与放大模块相连接,用于将增益放大的斩波信号重新解调制回频率范围介于0.1mHz-1kHz的低频信号,并将放大模块引入的Ι/f噪声调制为频率高于3kHz的高频信号; 滤波模块,与解调模块相连接,用于对解调模块输出的信号进行滤波,滤除由于放大模块所引入的Ι/f噪声,实现有用信号的提取。3.根据权利要求 2所述的感应式磁场传感器,其特征在于,所述调制模块由CMOS模拟开关芯片ADG413实现; 该CMOS模拟开关芯片ADG413的各管脚设置如下:管脚1、管脚8、管脚9、管脚16连接时钟信号CLK ;管脚2、管脚15为信号输出正,连接放大模块的输入端Vml ;管脚3和管脚11连接感应线圈输出的正信号;管脚6、管脚14连接信号地;管脚7、管脚10号为信号输出负,连接放大模块的输入端Vm2 ;管脚12连接VL ;管脚13连接VCC。4.根据权利要求3所述的感应式磁场传感器,其特征在于,所述解调模块与所述调制模块对称,由CMOS模拟开关芯片ADG413实现; 该CMOS模拟开关芯片ADG413的各管脚设置如下:管脚I和管脚16同时接CLK信号;管脚2和管脚15分别串联第十三电阻和第十四电阻后短接,作为本解调模块的输出Vdffl ;管脚3和14分别接入来自放大模块的信号Vmal和信号Vma2 ;管脚4接电源负VSS信号;管脚5接GND信号;管脚12接VL ;管脚13接电源正VCC。5.根据权利要求4所述的感应式磁场传感器,其特征在于,所述第十三电阻、第十四电阻的电阻值均为IkOhm。6.根据权利要求2所述的感应式磁场传感器,其特征在于,所述滤波模块由MAX4101ESA芯片实现; 该MAX4101ESA芯片的各管脚设置如下:管脚2串联第十六电阻后接地;管脚3通过第十五电阻连接至所述解调模块的输入端Vdm,且该解调模块的输入端Vdm通过第七电容与地连接;管脚4接电源负VSS ;管脚6通过第八电容和第十七电阻的并联电路连接到管脚2,同时管脚6为滤波模块的输出信号;管脚7接电源...
【专利技术属性】
技术研发人员:朱万华,刘雷松,方广有,
申请(专利权)人:中国科学院电子学研究所,
类型:发明
国别省市:
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