测磁传感器数据计算及可视化研究

为增强舰船的磁性防御能力需要定时对其进行消磁处理,这就要求技术人员在舰船消磁工程中准确,迅速地分析测磁传感器数据。该文模拟点阵式大平面法采集的测磁传感器数据,依照舰船磁场的磁偶极子阵列数学模型实现磁场数据的深度换算;将空间点阵式的磁偶极子阵列模型数据转化为2D数组数据,进行模型的空间面显示;利用磁场-灰度映射关系实现模型的4D可视化描述,为优化舰船磁场模型提供了准确且直观的依据;通过对测量面和换算面磁场数据的可视化描述,绘制其3D视图、等强线图和剖面图,为消磁技术人员监控测磁传感器工作和进行消磁电流决策,消磁效果评价提供了有力依据。

基于无微波金刚石NV色心测磁技术的电流测量应用

为了在特高压(UHV)环境下使用氮-空位(NV)色心量子测量技术,研究了金刚石主轴与磁场夹角对相应曲线及电流测量精度的影响。构建金刚石氮-空位七能级超精细结构模型,根据仿真结果得到不同磁场方向下最高灵敏度范围和最佳测量范围,从而确定探头的最佳放置角度。基于无微波金刚石氮-空位技术搭建了直流大电流测量实验平台,测试了100~5000A范围内荧光电压对电流的响应曲线。实验结果表明,该平台对5000A直流电流测量误差在0.25%以内。作为无源器件,无微波金刚石氮-空位色心测磁传感器全光纤信号传输具备良好耐压性能,同时可在室温下工作,并具有结构紧凑、灵敏度高、抗电磁干扰能力强等优势,适用于特高压环境下的直流电流测量,为传统电力行业检测提供了新的检测方法。