地磁相对记录用低噪声磁通门磁力仪.pdf

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1、第24卷第8期传感技术学报V01．24No．82011年8月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSAug．2011ALowNoiseFluxgateMagnetometerforGeomagneticRelativeObservationⅣGXiaomei，TENGYuntian，ⅣGChen，ⅣXiaoyong，Jiemei(InstituteofGeophysics，ChinaEarthquakeAdministration，Beijing100081)Abstract：Withtherequir

2、ementsofhighresolution，lownoiseandlong-termstabilitycharacteristicsforgeomagneticrelativeobservationinstrument，suppressingtheinfluenceofoutsidetemperatureonthesensoroutputandobtaininglowtemperaturecoefficient，thecoreasmagneticsensitiveelementofdevelopedfluxgatesensoris

3、formedbyalloyframeofhighplasticity，endurancestrengthwrappedwithhighpermeabilitypermalloystripandexcitationcoil，andfiberreinforcedplasticsframewrappedwithplek—upandcompensationcoilrespectively．Duetoalternatingamplificationanddeepfeed-backloop，thestabilityandlinearityoft

4、hemagnetometerarepromoted．UsingD／Aconvertercircuit，itimplementsautomaticcompensationfornaturalmagneticfield．Throughperformancetestinginmagneticfieldfreespaceandcomparisonmeasuringinobservatory，thenoiseparameterofthemagnetometeris0．1nTP—P(peak—peakvalue)，andthetemperatu

5、recoemcientof0．1／c《=andH，Zcomponentsarelessthan1nT／℃．Keywords：ringcore；fluxgatesensor；magnetometer；geomagneticrelativeobservationEEACC：7310Ldoi：10．3969／j．issn．1004—1699．2011．08．015地磁相对记录用低噪声磁通门磁力仪木王晓美，滕云田，王晨，范晓勇，马洁美(中国地震局地球物理研究所，北京100081)摘要：针对地磁相对记录要求观测仪器具有高分辨力、低噪声和长期稳

6、定性的特点，抑制外界温度对传感器输出的影响，获得较低的温度系数，研制的磁通门传感器采用高导磁率坡莫合金作为磁芯材料，激励线圈直接缠绕在高塑性、较高持久蠕变强度的环形合金骨架上，感应线圈和补偿线圈缠绕在低温度系数的玻璃钢骨架上。采用交变模拟信号处理电路、深度负反馈网络提升仪器的稳定性和线性度；采用D／A转换电路实现仪器对外界自然磁场的自动补偿。通过在零磁空间的性能测试和在观测台站的对比观测，研制的磁力仪噪声指标为峰峰值P—P0．1nT、温度系数D分量小于0．1／~C、H、Z分量小于InT／℃。关键词：环形磁芯；磁通门传感器；磁力仪；地

7、磁相对记录中图分类号：TP936．2文献标识码：A文章编号：1004—1699(2011)08—1158—05地磁相对记录的任务是连续记录因电离层中的的观测方法。国际地磁观测台网(IrERMACNET，电流体系引起的地磁场变化。地球短周期变化磁场InternationalReal—timeMagneticObservatoryNetwork)来源于高空电离层和磁层的各种电流体系⋯。各是一个旨在推动全球地磁观测进步的组织，指导实施种地磁观测手段所观测到的地磁场变化包括了上至全球的地磁观测任务，推荐使用磁通门磁力仪为其相太阳活动、星际空

8、间以及地球磁层和电离层的活动，对记录设备。下至地壳构造、地震活动、地球深部导电特征乃至地磁通门磁力仪是上世纪20年代兴起的弱磁场核变化等的各种丰富信息。地磁观测数据，是研究测量设备，并因其灵敏度高、频带宽、易于实现数字空间天气(例如磁