Введение
ГЛАВА 1. Датчики слабых магнитных полей 12
1.1 Датчики для измерения магнитных полей 12
1.2 Магниторезистивные датчики
1.2.1 Магниторезисторы на эффекте Гаусса 16
1.2.2 Анизотропные магниторезистивные датчики 17
1.2.3 Гигантские магниторезистивные датчики 19
1.2.4 Спин-туннельные магниторезистивные датчики 21
1.3 ЯМР датчики 22
1.3.1 Датчики с вынужденной ядерной прецессией 23
1.3.2 Датчики со свободной ядерной прецессией 24
1.3.3 Датчики с оптической накачкой 1.4 Сквиды 25
1.5 Феррозондовые преобразователи 29
1.6 Сравнительные характеристики датчиков магнитных полей 38
1.7 Выводы к главе 1 40
ГЛАВА 2. Аналитическое описание феррозондовых преобразователей с учетом формы сигнала возбуждения 42
2.1 Основные термины 42
2.2 Математическая модель феррозондового преобразователя
2.2.1 Одностержневой преобразователь 43
2.2.2 Дифференциальный преобразователь
2.3 Выбор формы сигнала возбуждения 50
2.4 Расчет выходной ЭДС феррозондового преобразователя 53
2.5 Выводы к главе 2 54
ГЛАВА 3. Расчет и изготовление системы катушек для калибровки датчика магнитного поля 55
3.1 Средства калибровки феррозондовых датчиков 55
3.1.1 Создание магнитного поля с помощью соленоида 55
3.1.2 Создание магнитного поля с помощью аксиальной двухкатушечной системы 57
3.1.3 Создание магнитного поля с помощью аксиальной трехкатушечной системы 60
3.1.4 Создание магнитного поля с помощью аксиальной четырехкатушечной системы
3.2 Расчет многокатушечной системы 68
3.3 Моделирование калибровочной системы методом конечных элементов 72
3.4 Изготовление и апробация калибровочной системы катушек 82
3.5 Выводы к главе 3 85
ГЛАВА 4. Разработка и исследование феррозондового магнитометра 86
4.1 Исследование дифференциального феррозондового датчика 86
4.1.1 Определение частоты сигнала возбуждения 87
4.1.2 Исследование гармонического состава выходного сигнала при синусоидальном сигнале возбуждения 88
4.1.3 Исследование гармонического состава выходного сигнала при прямоугольном сигнале возбуждения 90
4.1.4 Проверка способа повышения чувствительности феррозондового датчика
4.2 Устройство кондиционирования данных с феррозондового датчика 98
4.3 Исследование метрологических характеристик магнитометра
4.3.1 Определение погрешности коэффициента передачи устройства кондиционирования 109
4.3.2 Определение погрешности измерения магнитной индукции 115
4.4 Выводы к главе 4 116
Заключение 118
Список используемой литературы 120
