發(fā)布時(shí)間：2025-01-14 20:54

　　在能源需求日益增長的今天,資源勘查及地質(zhì)結(jié)構(gòu)探測需求隨之增長,半航空頻率域電磁法對此提供了解決方案。常見工作方式為無人機(jī)搭載電磁接收系統(tǒng)及磁傳感器在空中采集指定地區(qū)磁場信號,因異常體在不同頻率下的響應(yīng)不同,可以確定異常體的深度與位置信息。但是,該方法需要無人機(jī)搭載磁傳感器在高空探測,感應(yīng)到的磁場信號相對較弱,需要磁傳感器搭配放大器進(jìn)行放大,而加入放大器會(huì)引入電路噪聲影響探測精度,所以對于傳感器的低噪聲設(shè)計(jì)提出了較高要求;并且無人機(jī)飛行會(huì)受到搭載的接收系統(tǒng)整體的體積、重量影響,所以舍棄工控機(jī)平臺,選用嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行接收與采集工作,對于嵌入式平臺下高速且便攜的存儲也提出了較高要求。本文針對以上問題做了如下工作。1)針對頻率域電磁法嵌入式接收系統(tǒng)中的低噪聲傳感器設(shè)計(jì)及高速存儲方法設(shè)計(jì)進(jìn)行了理論研究。分析了半航空頻率域電磁法的原理,研究了感應(yīng)式空心線圈傳感器工作的基本原理。2)研究了空心線圈傳感器的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,建立了空芯線圈基于RLC電路的電阻、電容、電感的等效模型,為減少噪聲應(yīng)用LT1028運(yùn)放設(shè)計(jì)前置差分放大電路。建立空心線圈傳感器的電阻匹配和電容匹配兩種等效噪聲模型,深入分析了各傳感器模...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1國內(nèi)外感

第一章緒論3勘探等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用；吉林大學(xué)蘇發(fā)通過NI采集卡結(jié)合LabVIEW完成采集與存儲工作；吳壽勇設(shè)計(jì)了的接收系統(tǒng)通過FPGA將數(shù)據(jù)經(jīng)上位機(jī)存儲至硬盤。目前為止，適用于無人機(jī)平臺的嵌入式接收系統(tǒng)較少，因此研制面向頻率域電磁探測的嵌入式接收機(jī)具有重要意義。1.2.2電磁探測....

圖3.3傳感線圈幅頻特性圖

第3章空心線圈傳感器優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究133.2.1匹配電阻計(jì)算從線圈等效模型中得出，空心線圈感應(yīng)電動(dòng)勢經(jīng)過線圈等效模型后的電壓為運(yùn)放的輸入電壓，根據(jù)圖3.1線圈模型得出線圈的傳輸函數(shù)為H()==11+++2(3.2)匹配方式下，線圈的阻尼系數(shù)為=+2√(+)(3.3)線圈的匹配電....

圖3.6帶匹配電阻傳感器噪聲分布圖

第3章空心線圈傳感器優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究19圖3.6帶匹配電阻傳感器噪聲分布圖從圖3.6中可以看出，在1kHz以下，運(yùn)算放大器的輸入電壓噪聲影響傳感器總噪聲，相較于其他噪聲占較大比重；在1kHz以上時(shí)隨著電流噪聲、匹配電阻熱噪聲隨之增加此時(shí)匹配電阻熱噪聲較高；在100kHz后匹配電阻....

圖3.8不帶匹配電阻傳感器噪聲分布圖

第3章空心線圈傳感器優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究21圖3.8不帶匹配電阻傳感器噪聲分布圖從圖3.8中可以看出，去掉匹配電阻后傳感器總噪聲在1kHz附近明顯降低，運(yùn)算放大器電壓噪聲在10kHz之前在全局噪聲中占最大比重，受限于運(yùn)放噪聲及1/f噪聲，很難降低該噪聲；電流噪聲隨頻率的增加而增加，在....

本文編號：4027111