| 【中文题名】 | 数字氦光泵磁力仪的设计与实现 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 电子信息技术及仪器 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-9-28 |
| 【中关键词】 | 光泵磁力仪,航磁测量,梯度测量,,, |
| 【英关键词】 | optically-pumped magnetometer,Aeromagnetic survey,Gradient survey, |
| 【分类导航】 | 工业技术>电工技术>电气测量技术及仪器>磁数量测量及仪器>> |
| 【论文摘要】 |
航磁梯度测量系统作为一种有很大应用潜力和广泛应用前景的技术，越来越多地应用在地质勘探、地球物理勘探、矿藏勘探、军事磁探测等领域中。随着电子技术以及微处理器技术的发展，航磁梯度测量系统必定向数字化、小型化、智能化的方向发展。氦光泵磁力仪作为航磁测量系统的核心部件之一，它的性能的提高对整个航磁梯度测量系统具有重要的意义。随着整个系统向数字化、小型化、智能化的方向发展，模拟式的氦光泵磁力仪测量系统已经不能适应系统的需要，这就需要把原来模拟式的氦光泵磁力仪设计成数字式的氦光泵磁力仪。
本文介绍了航磁梯度测量系统的整体结构和其中已经在使用中的各种磁力仪的原理，详细论述了本航磁梯度测量系统中用到的一种磁力仪——跟踪式氦光泵磁力仪的硬件及软件设计。本文首先介绍了航磁梯度测量系统的整体结构框图，并在此基础上详细分析了光泵磁力仪的工作原理，同时介绍了磁通门磁力仪、质子磁力仪等其它磁力仪的工作原理。在系统工作原理的章节中，还用数学方法说明了梯度测量的概念。最后，详细介绍了跟踪式He~4光泵磁力仪的软硬件设计，和上位机上的一种嵌入式图形界面显示工具(MiniGUI)的安装和编程，此后对用此He~4光泵磁力仪采集得... |
| 【论文题纲】 |
|
摘要 |
2-3 |
|
Abstract |
3-6 |
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第1章 绪论 |
6-9 |
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1.1 引言 |
6-7 |
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1.2 国内外研究现状 |
7-8 |
|
1.3 本课题的目的和任务 |
8-9 |
|
1.3.1 课题的目的和意义 |
8 |
|
1.3.2 课题的任务 |
8-9 |
|
第2章 系统整体结构设计 |
9-14 |
|
2.1 下位机的系统结构 |
10-12 |
|
2.2 上位机的整体结构 |
12-14 |
|
第3章 系统工作原理 |
14-32 |
|
3.1 光泵磁力仪的工作原理 |
14-22 |
|
3.1.1 光泵磁力仪的物理基础 |
15-19 |
|
3.1.2 光泵磁力仪的结构及工作原理 |
19-22 |
|
3.2 磁通门磁力仪 |
22-25 |
|
3.2.1 磁通门磁力仪的工作原理 |
23-25 |
|
3.2.2 磁通门磁力仪的性能和应用 |
25 |
|
3.3 质子旋进式磁力仪 |
25-26 |
|
3.4 超导磁力仪 |
26 |
|
3.5 磁异常的意义及磁异常的转换 |
26-30 |
|
3.5.1 总强度磁异常ΔT的意义 |
27-28 |
|
3.5.2 磁异常的转换 |
28-30 |
|
3.6 梯度测量原理 |
30-32 |
|
第4章 氦光泵磁力仪的硬件设计与实现 |
32-40 |
|
4.1 氦光泵磁力仪探头的硬件结构 |
32-34 |
|
4.2 光电二极管前置放大电路设计 |
34-35 |
|
4.3 选频放大器的硬件设计 |
35-36 |
|
4.4 ADC和DDS的硬件设计 |
36-38 |
|
4.5 采集系统微处理器部分的硬件设计 |
38-40 |
|
第5章 系统软件设计与实现 |
40-51 |
|
5.1 数据采集模块的软件设计 |
40-46 |
|
5.1.1 初始化模块 |
41 |
|
5.1.2 AD转换模块 |
41-42 |
|
5.1.3 反馈控制模块 |
42-46 |
|
5.1.4 数据通讯协议 |
46 |
|
5.2 上位机显示界面设计 |
46-51 |
|
5.2.1 MiniGUI简介 |
46-47 |
|
5.2.2 MiniGUI安装 |
47-48 |
|
5.2.3 程序流程 |
48-51 |
|
第6章 试验方法与结论 |
51-66 |
|
6.1 试验方法及分析 |
51-56 |
|
6.2 试验结论 |
56-66 |
|
第7章 总结和展望 |
66-69 |
|
7.1 总结 |
66-67 |
|
7.2 展望 |
67-69 |
|
致谢 |
69-70 |
|
参考文献 |
70-73 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.146869 |
