直流脉冲极化质子旋进磁力仪磁场传感器的设计

直流脉冲极化磁场传感器是质子旋进式磁力仪研究中的关键。针对国内传感器存在抗干扰能力和稳定性差的问题,在研究预极化原理的基础上进行了样品分析和最优选取,采取了与常规方式不同的双线圈差分接收结构和导电涂料屏蔽方式,提高了传感器抗干扰能力,并推导出线圈的最佳感值约为34 mH,采用POM材料和线圈表面喷涂环氧树脂漆进行固化处理来提高传感器稳定性,并基于此研制了传感器和测试电路,对比结果表明其性能达到国外同类传感器水平,优于国内同类传感器。此外通过仿真和实测证明了传感器Q值与旋进信号频率的非线性关系;通过理论计算得到信号谐振后的信噪改善比为18.3dB,实测结果证明了谐振对信号质量的改善;对输出信号幅度与极化电压,时间的关系进行了实测,得到了最佳极化时间和电压,对后续仪器信号处理电路的设计提供了重要的参考依据。