钢板地电流新型测量仪器校准系统设计及分析

舰船钢板地电流的检测是地电流研究的一大难题,因此急需设计一种适用于舰船钢板地电流检测的新型磁场测量仪器。本文设计了长直导线和亥姆霍兹线圈两套校准系统,推导出磁场测量仪器的输出电压和磁场的函数关系式,得到了每套校准系统的校准公式及不同频率所对应的校准系数,并通过实验进行了验证。利用所得到的校准系数对钢板地电流的测量结果进行校准,可避免测量放大器增益随频率的变化对测量结果的影响,保证了地电流干扰研究的实验检测手段和验证方法的有效性。本文提出的方法思路新颖,电路结构简单,具有较强的工程应用价值。

新型钢板地电流磁场测量仪的噪声分析

同时用一个电压源和一个电流源来模拟输入参考噪声,建立一种新型钢板地电流测量系统的噪声模型,计算出系统的输出噪声并通过实验进行了验证。在此基础上,从时域和频域两方面对整个系统的输入级噪声水平进行了评估,得到了各种放大倍数下钢板地电流的最小可测峰值,为提高系统分辨率和合理选择第一、二级的放大倍数提供了理论依据。本文的研究成果可用于其他类似系统的噪声分析,具有较重要的工程应用价值。

舰船钢板地电流干扰传播方向的确定方法

舰船钢板地电流通过地回路公共阻抗在不同电气电子设备之间形成电磁干扰,严重时将使敏感设备无法正常工作,因此必须对舰船钢板地电流的分布和传播方向进行深入研究。该文指出了确定单频率点钢板表面电流方向的旋转法不适用于频率扫描测量,提出了一维3次测量和二维2次测量确定钢板表面电流方向的新方法,并经电流集中效应理论分析及实艇实验进行了验证。实验时,只需计算出钢板表面磁场的方向,然后根据电流与磁场的垂直关系即可确定出钢板表面电流的方向。提出的钢板表面电流方向的确定方法,可在舰船钢板地电流干扰传播方向的辨识中得到应用,具有重要工程应用价值。

傅里叶核函数在钢板地电流测量装置校准系数确定中的应用

针对钢板地电流测量装置校准系数求取较难的问题,充分利用修正傅里叶核函数平坦的频谱特性,根据长直导线与亥姆霍兹线圈校准系统的校准公式,得到两种情况下的校准系数,并利用该校准系数进行了钢板地电流的测量校准。所提出的钢板地电流测量装置校准系数的求取方法思路新颖,实现简单,具有较重要的工程应用价值。