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半航空频率域电磁探测三分量线圈传感器设计
1
作者
滕飞
王鹏飞
+2 位作者
王宇
张铭
林君
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期430-441,共12页
半航空频率域电磁探测方法(semi-airborne frequency domain electromagnetic method,简称SAFEM)通常借助水平线圈传感器观测垂直分量磁场信号.然而,在实际探测过程中,观测单一分量磁场信号不仅缺失水平分量磁场信息,并且在磁场响应畸...
半航空频率域电磁探测方法(semi-airborne frequency domain electromagnetic method,简称SAFEM)通常借助水平线圈传感器观测垂直分量磁场信号.然而,在实际探测过程中,观测单一分量磁场信号不仅缺失水平分量磁场信息,并且在磁场响应畸变区域难以校正,造成视电阻率解释结果精度低、误差大等问题.为此,本文设计并研制了一种能够用于SAFEM探测的三分量空心线圈传感器,采用三组相互垂直的接收线圈分别接收三个分量的磁场信号.首先,为满足旋翼机载重要求,设计0.5 m直径的小尺寸圆形线圈用于接收垂直方向磁场,两个0.01 m边长的方形线圈用于接收水平方向磁场,并对三组线圈的互耦情况进行分析,确定了线圈的最佳相对位置.其次,针对线圈传感器的物理结构特点,综合线圈的寄生电阻、电感和电容值大小的分析结果,确定最终的物理结构参数.进一步地,通过分析不同阻尼状态下的传感器及前置放大电路的频率响应特性,确定了最佳的阻尼系数调节范围.在此基础上,设计了带有阻尼状态调节的低噪声差分前置放大器电路作为SAFEM信号调理模块.最后,开展屏蔽室测试实验和野外探测实验验证三分量线圈传感器的可靠性.屏蔽室内对比测试结果表明,小尺寸的三分量线圈传感器带宽能够满足探测需求,能够提供与商用传感器相当的灵敏度和测量准确性.在野外探测实验中,使用该三分量线圈传感器获得了实验场地的三分量磁场响应信号,进一步证明了该三分量传感器的有效性.
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关键词
半
航空电磁探测
三分量传感器
线圈互耦分析
阻尼电路设计
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职称材料
PC104架构的多信息同步航空电磁收录系统研制
2
作者
王言章
王麒
+1 位作者
周险峰
王世隆
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2022年第5期60-65,74,共7页
针对时间域航空电磁领域二次场晚期信号呈e指数衰减的特性,结合收录系统对航空电磁信息和GPS串行信息的同步需求,并考虑到高可靠性和宽温的应用环境,采用多线程、边沿检测、异步FIFO等技术,设计了基于PC104架构的多信息流数据同步的时...
针对时间域航空电磁领域二次场晚期信号呈e指数衰减的特性,结合收录系统对航空电磁信息和GPS串行信息的同步需求,并考虑到高可靠性和宽温的应用环境,采用多线程、边沿检测、异步FIFO等技术,设计了基于PC104架构的多信息流数据同步的时间域航空电磁收录系统。实验证明,该系统实现了192 kSa/s采样率下二次场电压信息、发射电流信息与1 Hz GPS串行流信息的收录,同步精度达到了5.2μs。
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关键词
航空电磁探测
TEM
PC104架构
异步FIFO
同步采集
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职称材料
题名
半航空频率域电磁探测三分量线圈传感器设计
1
作者
滕飞
王鹏飞
王宇
张铭
林君
机构
地球信息探测仪器教育部重点实验室
吉林大学仪器科学与电气工程学院
出处
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期430-441,共12页
基金
国家自然科学基金重大科研仪器研制项目(41827803)
国家自然科学基金青年基金(42004150)项目
吉林大学研究生创新研究计划项目(101832020CX185)资助.
文摘
半航空频率域电磁探测方法(semi-airborne frequency domain electromagnetic method,简称SAFEM)通常借助水平线圈传感器观测垂直分量磁场信号.然而,在实际探测过程中,观测单一分量磁场信号不仅缺失水平分量磁场信息,并且在磁场响应畸变区域难以校正,造成视电阻率解释结果精度低、误差大等问题.为此,本文设计并研制了一种能够用于SAFEM探测的三分量空心线圈传感器,采用三组相互垂直的接收线圈分别接收三个分量的磁场信号.首先,为满足旋翼机载重要求,设计0.5 m直径的小尺寸圆形线圈用于接收垂直方向磁场,两个0.01 m边长的方形线圈用于接收水平方向磁场,并对三组线圈的互耦情况进行分析,确定了线圈的最佳相对位置.其次,针对线圈传感器的物理结构特点,综合线圈的寄生电阻、电感和电容值大小的分析结果,确定最终的物理结构参数.进一步地,通过分析不同阻尼状态下的传感器及前置放大电路的频率响应特性,确定了最佳的阻尼系数调节范围.在此基础上,设计了带有阻尼状态调节的低噪声差分前置放大器电路作为SAFEM信号调理模块.最后,开展屏蔽室测试实验和野外探测实验验证三分量线圈传感器的可靠性.屏蔽室内对比测试结果表明,小尺寸的三分量线圈传感器带宽能够满足探测需求,能够提供与商用传感器相当的灵敏度和测量准确性.在野外探测实验中,使用该三分量线圈传感器获得了实验场地的三分量磁场响应信号,进一步证明了该三分量传感器的有效性.
关键词
半
航空电磁探测
三分量传感器
线圈互耦分析
阻尼电路设计
Keywords
SAFEM
Three-component sensor
Coil mutual coupling analysis
Damping circuit design
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
PC104架构的多信息同步航空电磁收录系统研制
2
作者
王言章
王麒
周险峰
王世隆
机构
地球信息探测仪器教育部重点实验室
吉林大学仪器科学与电气工程学院
北方自动控制技术研究所
出处
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2022年第5期60-65,74,共7页
基金
国家重点研发计划基金资助项目(2017YFC0601802)。
文摘
针对时间域航空电磁领域二次场晚期信号呈e指数衰减的特性,结合收录系统对航空电磁信息和GPS串行信息的同步需求,并考虑到高可靠性和宽温的应用环境,采用多线程、边沿检测、异步FIFO等技术,设计了基于PC104架构的多信息流数据同步的时间域航空电磁收录系统。实验证明,该系统实现了192 kSa/s采样率下二次场电压信息、发射电流信息与1 Hz GPS串行流信息的收录,同步精度达到了5.2μs。
关键词
航空电磁探测
TEM
PC104架构
异步FIFO
同步采集
Keywords
airborne electromagnetic detection
TEM
PC104 architecture
asynchronous FIFO
synchronous acquisition
分类号
TH763 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
半航空频率域电磁探测三分量线圈传感器设计
滕飞
王鹏飞
王宇
张铭
林君
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
2
PC104架构的多信息同步航空电磁收录系统研制
王言章
王麒
周险峰
王世隆
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2022
0
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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