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弱磁场的检测与应用技术研究

作　者: 姚远
导　师: 徐华中
学　校: 武汉理工大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 弱磁场测量磁通门技术磁通门传感器监测系统
分类号: TM937
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
下　载: 666次
引　用: 4次
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内容摘要

磁场测量技术是研究与磁现象有关物理现象的重要手段，已经逐渐形成为一门独立的科学。在科学研究、国防建设、工业生产、日常生活等领域，磁场测量尤其是弱磁场的测量，常常起着决定性的作用，测量手段的难易、精度的高低、以及经济性等诸方面的因素，将直接关系到仪器的实用性、可推广性。作为一种测量手段，弱磁场测量技术的发展在各相关领域也起着越来越重要的作用。因此研究和发展高精度、灵敏度强、稳定性好、使用简单，成本低廉、功耗低的弱磁场测量仪器有着深远的意义。本论文研究弱磁场的检测与应用技术。通过分析国内外大量的相关文献，从理论上对弱磁场的检测方法与应用技术进行了总结和归纳，并且对目前国内外弱磁检测的仪器也做了相关论述，通过对磁通门技术较详细的研究，并从目前的社会需求出发，采用磁通门理论，应用磁通门传感器技术，运用新的方法与元器件，经过洋细的理论计算与实验调试，研制了可以应用于图书馆图书监测的系统，从而扩展了弱磁测量技术的应用范围。该系统可以较好的解决图书馆图书的丢失问题，减轻了工作人员的工作量，加大了图书的流通量。本系统具有较好的应用前景与推广价值。

全文目录

中文摘要  3-4
英文摘要  4-5
目录  5-7
1．绪论  7-12
  1．1 弱磁场检测与应用技术的发展  7-10
  1．2 研究弱磁场检测与应用的意义  10
  1．3 本文所做的工作  10-11
  1．4 课题的来源与背景  11-12
2．弱磁场检测方法与仪器研究  12-24
  2．1 弱磁场测量的基础  12-14
  2．2 飞速发展的磁传感器  14-16
  2．3 弱磁测量方法  16-18
    2．3．1 磁——力法  16-17
    2．3．2 电磁感应法  17
    2．3．3 磁饱和法  17
    2．3．4 电磁效应法  17
    2．3．5 磁共振法  17-18
    2．3．6 超导效应法  18
    2．3．7 磁光效应法  18
  2．4 弱磁场测量仪器  18-22
    2．4．1 无定向磁强计  18
    2．4．2 感应线圈磁强计  18-19
    2．4．3 质子旋进磁强计  19
    2．4．4 光泵磁强计  19-20
    2．4．5 超导量子磁强计  20
    2．4．6 磁通门磁强计  20-22
  2．5 磁通门技术及仪器的发展  22-24
3．磁通门传感器的特性分析与数值仿真  24-38
  3．1 磁通门现象  24-26
  3．2 磁通门现象应用于图书监测系统的工作原理  26-27
  3．3 磁通门传感器的特性分析  27-32
  3．4 磁通门传感器的数值仿真  32-38
    3．4．1 磁芯的数学模型——磁化曲线的逼近函数  32-33
    3．4．2 激励环节的数学模型与仿真计算  33-35
    3．4．3 测量环节的数学模型与仿真计算  35-36
    3．4．4 输出信号的频谱分析  36-38
4．磁通门传感器系统结构设计  38-47
  4．1 结构设计  39-45
    4．1．1 激励线圈设计  39-44
    4．1．2 感应线圈设计  44-45
  4．2 结构改进  45-47
5．图书监测系统基本环节设计与主要性能  47-60
  5．1 激励电路  48-51
    5．1．1 振荡器电路  48
    5．1．2 振荡器频率的选取  48-49
    5．1．3 电平自动稳定电路  49-51
    5．1．4 功率放大电路  51
    5．1．5 电源电路  51
  5．2 接收信号处理电路  51-58
    5．2．1 滤波及选频电路  52-54
    5．2．2 晶振电路  54-55
    5．2．3 检波电路  55-57
    5．2．4 接收信号处理电路的电源电路  57-58
      5．2．4．1 W317／W337三端可调正／负集成稳压器  57
      5．2．4．2 精密直流电源  57-58
    5．2．5 比较电路与报警电路  58
  5．3 模拟量显示电路  58
  5．4 人数计数电路  58
  5．5 磁性标签的选取  58-59
  5．6 图书监测系统的实际应用效果  59-60
6．结束语  60-61
致谢  61-62
参考文献  62-65
附录一：读研期间发表的论文  65
附录二：图书监测系统工作原理框图  65

弱磁场的检测与应用技术研究

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