一种正弦波磁通门传感器激磁系统的设计.pdf

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1、第28卷第12期传感技术学报V01．28No．122015年12月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSDec．20l5DesignofExcitationSystemforFluxgatebySineWaveWANGXiangxin，JIANGWenjuan，YUYang，ZHAOWenjie，SHIYunbo(ThehighereducationalkeylaboratoryforMeasuring＆ControlTechnologyandInstrumentationsofHeilongfiangProvince．Schoolof

2、Measurement—ControlTech＆CommunicationsEngineering，HarbinUniversityofScienceandTechnology，Harbin150080，China)Abstract：Aimingattheproblemthataflux-gatesensorexcitedbythesquarewavewouldbeinterferedbyharmon—ics，afluxgateexcitationsystembasedonasinewaveexcitationispresented．Thesystemoveralls

3、cheme，alsowiththedetailedsignalgeneratordesign，signalconditioningcircuit，andthepoweramplifiercircuit，areallgiveninthispaper．Atthesametime，thekeyparametersoftheexcitationsignalwaveform，likefrequencyandcurrentdesignperformanceindexes，arealsopresented．ThesystemtestplatformisBuildandtheanal

4、ysisoftheflux—gatesensoroutputwaveformvariationunderdifferentexcitationisalsoillustrated．Theresultsoftheexperimentshowthat：theproperfrequencyofthefluxgateunderthesinewaveexcitationis16kHzmeasuredbythetestingplatform．Withthisexcitationcondition．thesensitivityoftheflux—gatesensoris110V／rI

5、1．Keywords：fluxgate；excitationsystem；sinusoidalexcitationsignal；excitationfrequencyEEACC：7230doi：10．39690．issn．1004-1699．2015．12．026一种正弦波磁通门传感器激磁系统的设计王向鑫，姜文娟，于洋，赵文杰，施云波(哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院，测控技术与仪器黑龙江省高校重点实验室，哈尔滨150080)摘要：针对方波激励磁通门易出现谐波干扰问题，提出一种采用正弦波激励磁通门的激磁系统。给出了总体设计方案，设计了信号发生器，信号调理电路和功率

6、放大电路，并给出了激磁信号波形、频率和电流等关键参数的设计性能指标。搭建了系统测试平台，分析了在不同激磁波形下磁通门传感器的输出波形变化，实验结果表明：应用本系统能够得出正弦激励下磁通门最佳灵敏度的激磁工作频率为16kHz，在此激励作用下，测试平台测得磁通门传感器的灵敏度是110v／rI’。关键词：磁通门；激磁系统；正弦激磁信号；激磁频率中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1004—1699(2015)12—1887—06磁通门传感器广泛用于地磁测量、地质勘探、空导致磁通门波形易发生畸变而导致灵敏度变化。因间探测、卫星姿控和磁性导航等弱磁场探测的各领此，有人

7、提出了一种低剩磁误差的磁通门激励电路，域“]。磁通门现象是一种普遍存在的电磁感应现设计了一种全新的激励电流波形，降低了磁通门的功象，磁通门传感器是一种稍加改造的变压器式器耗]。如果激磁信号是非正弦信号，信号中就会存在件，在激磁信号的作用下，将环境磁场调制成偶次偶次谐波成分，偶次谐波成分会给磁通门带来系统噪谐波的感应电动势，其中，激磁信号的电流、频率和波声。所以，采用正弦信号作为激磁信号，具有较强形等参数是直接影响传感器的性能指标关键因素。的抗畸变能力，且不含偶次谐波成分，对提高磁通门激磁电路参数的设计是提高磁通门性能的关键灵敏度的激磁电路设计具有重要