一种便于推广应用的磁通门技术
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磁通门加计-回复【磁通门加计】是指在磁通门技术的基础上应用加计技术,以提升磁通门的性能和功能。
磁通门是一种用于测量磁场的传感器,在许多领域和应用中有广泛的应用。
而加计技术是一种用于测量物体加速度的技术。
将这两种技术相结合,可以进一步改进磁通门的性能,扩展其应用范围。
磁通门是一种根据法拉第电磁感应原理工作的传感器。
当磁通门暴露在磁场中时,磁场的变化会引起磁通门内部的电压变化,从而实现对磁场的测量。
磁通门具有灵敏度高、响应速度快等优点,常用于测量磁场强度和方向。
然而,传统的磁通门在测量其他物理量时存在一定的局限性,例如,无法直接测量物体的加速度。
为了克服这一局限性,科学家们将加计技术引入到磁通门中,从而实现了磁通门加计。
加计技术通过测量物体的加速度来反映物体的动态状态。
加计传感器常用于惯性导航、运动控制、步态分析等领域。
将加计技术与磁通门结合,可以使磁通门不仅能测量磁场,还能测量物体的加速度。
磁通门加计的原理是将加计传感器和磁通门传感器集成在一起。
通过对加计传感器和磁通门传感器的输出信号进行融合处理,可以实现对磁场和加速度的同时测量。
首先,磁通门传感器测量磁场的强度和方向,得到磁场的信息。
然后,加计传感器测量物体的加速度,得到加速度的信息。
最后,将两个传感器的输出信号进行融合处理,得到最终的测量结果。
磁通门加计具有多种应用。
例如,在物体定位方面,可以通过测量磁场和加速度来确定物体的位置和姿态。
在运动控制方面,可以利用磁通门加计来实现精确的运动控制,提高机器人的运动性能。
在健康监测方面,可以利用磁通门加计来监测人体的运动状态,实现步态分析和姿势识别。
此外,在交通运输、航空航天等领域,磁通门加计也有广泛的应用。
总之,磁通门加计技术是一种将加计技术应用于磁通门的创新技术,通过融合磁通门传感器和加计传感器的输出信号,可以实现对磁场和加速度的同时测量。
磁通门加计技术具有高灵敏度、高精度和高响应速度等优点,可以扩展磁通门的应用范围,提高其性能和功能。
磁通门零磁通技术电流传感器原理解析一、引言电流传感器是一种广泛应用于电力系统中的重要装置,用于测量电路中的电流大小。
而磁通门零磁通技术电流传感器是一种常用的电流传感器,本文将对其原理进行详细解析。
二、磁通门零磁通技术电流传感器的基本原理磁通门零磁通技术电流传感器是一种基于法拉第电磁感应定律的传感器。
其基本原理是利用电流通过导线时所产生的磁场,通过检测磁场的变化来测量电流的大小。
三、磁通门零磁通技术的工作原理磁通门零磁通技术电流传感器采用了一对磁通门结构,其中一个磁通门固定在传感器的铁芯上,另一个磁通门则通过电流传感器的主导线穿过。
当电流通过主导线时,由于电流的存在,会在主导线周围产生一个磁场,进而影响到磁通门结构中的磁通量。
通过测量磁通门结构中的磁通量变化,可以间接得到电流的大小。
具体而言,磁通门零磁通技术电流传感器中的磁通门结构由一对同轴放置的磁通门组成。
在正常工作状态下,两个磁通门的磁通量相等。
当主导线中有电流流过时,由于电流的存在,会在主导线周围形成一个磁场,从而改变磁通门结构中的磁通量。
为了实现零磁通的状态,磁通门结构中会通过调节一个校准线圈的电流来抵消主导线中的磁场产生的影响,使得磁通门结构中的磁通量保持不变。
通过测量校准线圈中的电流大小,可以得到电流传感器中主导线中电流的准确值。
四、磁通门零磁通技术电流传感器的优势相比于其他电流传感器,磁通门零磁通技术电流传感器具有以下几个优势:1. 高精度:磁通门零磁通技术电流传感器通过校准线圈来实现零磁通状态,从而提高了测量的精度和准确性。
2. 宽量程:磁通门零磁通技术电流传感器可以根据需要调整校准线圈的电流,从而适应不同电流范围的测量需求。
3. 快速响应:磁通门零磁通技术电流传感器具有较高的响应速度,可以快速准确地测量电流的变化。
4. 抗干扰能力强:磁通门零磁通技术电流传感器采用了差分测量的方法,可以有效抑制外界电磁干扰,提高了测量的稳定性和可靠性。
磁通门加计-回复磁通门是一种磁学器件,也称为加计(Gate),它在现代电子技术和通信领域中得到广泛应用。
磁通门的原理基于磁场的作用力,借助于磁性材料的输入、输出终端之间的耦合效应,实现信号的放大、开关、计数等功能。
本文将一步一步回答关于磁通门和加计的内容,希望能对读者有所启发。
第一步:介绍磁通门的基本原理磁通门的基本原理是基于电感耦合效应实现的。
在磁通门中,由输入线圈产生的磁场能够通过耦合磁芯传递到输出线圈,从而在输出线圈上感应出相应的电压或电流信号。
磁通门的输入和输出之间是通过磁芯进行耦合的,这种耦合效应可以调节电感系数,从而实现信号的放大、开关等功能。
第二步:磁通门的结构和工作方式磁通门通常由磁芯、线圈和控制装置组成。
磁芯是一个磁性材料制成的环状结构,具有高导磁率和低磁导率。
线圈则是通过电流激励产生磁场,从而控制磁通门的工作。
控制装置可以是控制电流源、电压信号源等,用于调节输入信号和输出信号的大小和方向。
磁通门的工作方式通常分为开关模式和放大模式两种。
在开关模式下,输入线圈中的电流通过磁芯产生磁场,这个磁场又会耦合到输出线圈中,从而使输出线圈上产生感应电压或电流信号。
在放大模式下,输入信号经过放大电路处理后,通过输入线圈产生磁场,这个磁场又会被放大电路耦合到输出线圈中,从而使输出信号得到放大。
第三步:加计的应用领域加计作为磁通门的一种特殊形式,主要应用于数字电子技术和通信领域。
在数字电子技术中,加计常被用作数字信号的开关、放大、计数等功能的实现。
在通信领域中,加计常被用于放大和开关射频信号、调制解调、信号匹配等方面。
第四步:磁通门和其他器件的对比在功能上,磁通门与传统的晶体管、集成电路等器件相比具有一定的优势。
首先,磁通门的输入和输出之间是通过磁场耦合实现的,而不是通过电流或电压的传输,因此可以实现高速、高效的信号处理。
其次,磁通门的结构简单,大小小,适合于集成电路的制造。
然而,磁通门也存在一些不足之处。
专利名称:一种基于磁通门技术的高精度电流传感器专利类型:实用新型专利
发明人:黄东亚
申请号:CN202121738866.4
申请日:20210728
公开号:CN215728397U
公开日:
20220201
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型公开了一种基于磁通门技术的高精度电流传感器,包括传感器主体,所述传感器主体的两侧一体成型设置有连接脚,并且连接脚中贯穿设置有螺纹孔,螺纹孔中螺纹连接设置有螺丝,所述螺丝的一端焊接设置有螺帽,所述连接脚上一体成型设置有支撑柱,支撑柱上设置有环形活动槽,所述环形活动槽中活动设置有活动卡环,所述活动卡环一体成型设置在活动槽的内侧壁,并且活动槽设置在连接板中,本实用新型设计的磁通门电流传感器,通过设置的锁紧结构,能够提高传感器位置稳固性,进而保证其测试工作精度、传感器工作的正常运转。
申请人:上海博舟汽车电子有限公司
地址:201208 上海市浦东新区中国(上海)自由贸易试验区锦绣东路2777弄34号301室
国籍:CN
代理机构:南京常青藤知识产权代理有限公司
代理人:黄城
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磁通门磁力仪应用前景:磁通门磁力仪,小巧轻便,灵敏度高,功耗低,能测定任方向,连续读数,性能稳定,电路也比较简单,自发明起就就广泛地应用于各种领域。
在航空磁测方面,磁通门磁力仪用作磁干扰的补偿,与光泵磁力仪配合,使光泵磁力仪有更大的精度。
同时军舰中,也广泛的使用磁通门磁力仪作为磁干扰补偿。
磁通门尤其适用于微弱磁场的测量,我国将磁通门磁力仪应用于卫星的姿态控制以及开发高精度卫星。
磁力梯度仪是探索地下铁管的有力武器。
可以在光纤电缆上,每隔一段距离放一块铁氧体的永磁钢,就可以用磁通门磁力梯度仪追踪检查。
成本低,具有很大的推广空间。
地面磁法勘探以前主要用的是是丝悬式磁力仪,现在已经被磁通门磁力仪所取代。
磁通门技术已经在石油钻井随钻测量中,得到了大量的应用。
关键问题:磁通门磁力仪分位两个部分,一个是磁通门传感器。
一个是电路。
磁通门探头磁芯有圆形的、单片的、双片的、跑道形的、还有双圆形的、双跑道形的。
最古老、最原始的探头就是在坡莫合金外面绕上激励线圈和讯号线圈构成的传感器,这种探头的基波分量很大,为选出二次谐波分量,必须改进电路,提高选频能力。
为了突出二次谐波分量、抑制基波分量,就用圆探头或跑道形探头,两边对称。
目前比较广泛应用的,三端式也是由跑道形探头变化而来的。
磁通门磁力仪的关键部件是探头,而探头的好坏,关键在坡莫合金。
二端式磁通门陶瓷骨架探头,采用高硬度高电阻高磁导合金1J87。
为了提高信噪比,降低噪声,三端式磁通门探头较简单,在坡莫合金热处理后再卷绕到骨架上去。
三端式磁通门磁力仪:三端式磁通门磁力仪的电路最简单。
由于探头特性好,基波分量小,对选频要求低,而且不需要移相器,电路特别稳定,功耗低,非常适合野外工作。
现在大量用于随钻测斜仪,地面磁通门磁力仪,星的姿态控制。
磁通门技术I国内外研究现状磁通门是利用被测磁场中高导磁铁芯在交变磁场的饱和激励下,其磁感应强度与磁场强度的非线性关系来测量弱磁场的一种传感器。
磁通门传感器也称磁强计,由探头和接口电路组成,具有分辨率高(最高可达10-11T)、测量弱磁场范围宽(在10-8T以下)、可靠、简易、经济、耐用、能够直接测量磁场的分量和适于在高速运动系统中使用等特点。
磁通门传感器的研究起始于1928年,几年后才出现了利用磁性材料自身磁饱和特性的磁通门磁强计,它被用来测量1mT以下的直流或低频交流磁场。
1936年,Aschenbrenner和Goubau称达到了0.3nT的分辨率。
在第二次世界大战中,用于军事探潜的磁通门传感器有了较大的发展。
用电流传感器作为电气设备绝缘在线检测系统的采样单元,已得到业内人士的共识。
目前,电流传感器有多种类型,如霍尔传感器、无磁芯电流传感器、高导磁非晶合金多谐振荡电流传感器、电子自旋共振电流传感器等。
由于电力系统使用环境的特殊性,许多传感器存在自身的局限性。
目前应用于电力系统的电流传感器多是以电磁耦合为基本工作原理的,从采样方式上分,这类传感器主要有直接串入式、钳式、闭环穿芯式三种。
大量的研究试验表明,基于“零磁通原理”的小电流传感器更适合电力系统绝缘在线检测的要求。
本文所述小电流传感器即是以磁通门技术为基本原理,加上闭环控制在电子电路中的应用,使小电流传感器具有高精度、高稳定度、抗干扰能力强等优点[1]。
磁通门是一种磁测量传感器。
由于它在动目标中可以极敏感地感应地磁强度,早在本世纪30年代就被应用于航磁测量部门。
近20年来,在物理学、电子技术、金属冶炼等方面取得的巨大成果,使磁通门在弱磁测量、抗电磁干扰、耐高温、可靠性、寿命、价格方面取得了前所未有的进展。
在地质勘探和石油钻井中,包括磁通门在内的敏感元件提供的有关钻头前进方向的信息,使按设计井身轨迹实现高质量定向—水平钻井成为可能。
我在这里简单列举几个国际上取得的成果。
2020年12月电工技术学报Vol.35 Sup. 2 第35卷增刊2 TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Dec. 2020 DOI:10.19595/ki.1000-6753.tces.L90062一种消除双探头磁通门磁强计在磁场测量中邻频干扰的方法田峥1,2张爱兵1,2周斌1马玲3关燚炳1(1. 中国科学院国家空间科学中心北京 100190 2. 中国科学院大学北京 1000493. 北京理工大学信息与电子学院北京 100081)摘要风云四号卫星A星搭载高精度磁通门磁强计,是国内首次对地球同步轨道开展高精度磁场探测。
仪器采用双探头梯度法测量消除卫星本体的剩磁,实现高精度、高可靠性,双探头共用电子学箱减轻了仪器重量。
但由于双探头磁强计各自采用独立同频频率源,带来了双探头同时工作时的邻频干扰问题。
该文分析了邻频干扰产生的原因,比对了几种削弱电磁波空间辐射影响的方法及可行性,最终采用扩大频率源的频差,在信号处理中增加二级有源低通滤波的处理方法。
实验结果表明,该方法能够将邻频干扰噪声幅度衰减2个数量级以上,满足任务需求,从根本上解决磁通门磁强计双探头梯度法测量方案中的邻频干扰问题。
关键词:磁通门磁强计邻频干扰耦合滤波中图分类号:TM936.1A Method of Eliminating Adjacent Frequency Interference in MagneticField Measurement of Double Probe Fluxgate MagnetometerTian Zheng1,2 Zhang Aibing1,2 Zhou Bin1 Ma Ling3 Guan Yibing1(1. National Space Science Center Chinese Academy of Sciences Beijing 100190 China2. University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049 China3. School of Information and Electronics Beijing Institute of Technology Beijing 100081 China)Abstract FY-4(A) satellite is equipped with high-precision fluxgate magnetometer, which is the first time in China to carry out high-precision magnetic field detection in GEO orbit. The dual probe gradient method is used to measure the residual magnetism of the satellite body to achieve high precision and reliability. The electronic box shared by the two probes reduces the weight of the instrument.However, because the dual probe magnetometer adopt independent frequency source with the same frequency, it brings the problem of adjacent frequency interference when the two probes work at the same time. This paper analyzes the cause of adjacent frequency interference and compares several methods to weaken the influence of electromagnetic wave space radiation. Finally, the processing methods of enlarging the frequency difference of frequency source and adding two-stage active low-pass filter at the output of preamplifier are used. The experimental results show that the methods can attenuate the adjacent frequency interference amplitude by more than 2 orders of magnitude, which can meet the task requirements, and fundamentally solve the adjacent frequency interference problem in the measurement scheme of fluxgate magnetometer with double probe gradient method.Keywords:Fluxgate magnetometer, adjacent frequency interference, coupling, filtering国防科工局(科工一司[2010]1217号)资助项目。
磁通门加计-回复什么是磁通门加计?磁通门加计(flux gate magnetometer)是一种常见的磁强计,用于测量磁场的强度和方向。
它是通过测量磁场对传感器线圈所产生的磁通变化来实现的。
该技术广泛应用于各种领域,包括地球科学、宇航、导航和矿产勘探等。
磁通门加计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律。
当一个导线被磁场穿过时,导线内的电子会受到磁场的作用而移动,从而产生感应电流。
根据安培定律,感应电流会生成一个磁场,与外部磁场相互作用。
当外部磁场改变时,感应电流和磁场的变化也会随之改变。
磁通门加计通过将线圈绕在一个磁芯上,来增强感应电流的产生。
这个磁芯由可透磁性材料制成,可以将外部磁场引导到线圈中。
磁芯的几何形状使得外部磁场的变化集中在绕线圈的区域内。
当外部磁场改变时,磁通门加计量测到的感应电流和磁场变化会随之改变。
通过测量这种电流变化,可以确定外部磁场的方向和强度。
磁通门加计通常由两个相互垂直的线圈组成,以便测量磁场的三个分量(水平、垂直和东西向)。
每个线圈都被称为一个磁通门传感器。
当磁场的方向沿着线圈之间的相对变化时,传感器中的磁通变化会导致感应电流的变化。
通过分析这些变化,可以计算出磁场的方向和强度。
磁通门加计具有高灵敏度和高稳定性的特点,可以测量极弱的磁场。
由于其几何结构和工作原理的特殊性,磁通门加计对于内部和外部磁场的干扰也相对不敏感。
因此,它是进行地球磁场测量以及宇航和导航导向的理想选择。
在地球科学中,磁通门加计广泛应用于地球磁场测量和地磁探测。
通过测量地球磁场的变化,科学家们可以研究和了解地球内部的结构和磁场活动。
此外,磁通门加计还可以用于地震监测和地壳运动的研究。
在宇航领域,磁通门加计用于火星和月球等行星的勘探任务。
通过测量行星表面的磁场,科学家们可以研究行星的地质活动和演化历史。
此外,磁通门加计还被广泛应用于卫星和太空探测器的导航和定位。
在导航和矿产勘探领域,磁通门加计可以用于确定物体的方位和位置。