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公开(公告)号：CN105929458A
公开(公告)日：2016-09-07
申请号：CN201610159977.7
申请日：2016-03-21
申请人： 吉林大学
IPC分类号： G01V3/40
CPC分类号： G01V3/40
摘要： 本发明涉及一种航空磁场矢量检测装置及检测方法，采用激射频率与碱金属原子D1线频率相同的DFB激光器作为泵浦光源，其发出的光通过光隔离器、光衰减器、起偏器和λ/4波片产生光功率可自由调节的圆偏振泵浦光极化碱金属原子，使其具有宏观磁矩。y轴方向的被测弱磁场，使该磁矩绕y轴在xoz平面上产生拉莫尔进动。由于极化原子的圆二向色性导致线偏振光的偏振面旋转，撤去泵浦光，偏转角逐渐震荡衰减至零，采用过零检测装置测量撤去泵浦光时刻与第一个过零点之间的时间差，可得到拉莫尔进动频率，除以旋磁比便可得到磁场矢量值。本发明具有磁场矢量检测精度高，响应频率快，重复性好，适用于航空磁场矢量检测移动平台测磁。
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公开(公告)号：CN111856350B
公开(公告)日：2022-01-07
申请号：CN202010655440.6
申请日：2020-07-09
申请人： 吉林大学
IPC分类号： G01R33/022 , G01R33/032
摘要： 本发明公开了一种采用主动磁场抵消的非屏蔽矢量SERF原子磁梯度仪。包括地磁补偿线圈，初步抵消算法模块，闭环反馈抵消算法模块等。SERF磁力仪的原理限制了碱金属气室(磁敏感原件)必须工作于极弱磁场下，因此采用线圈对环境磁场进行主动抵消。在系统启动时，初步抵消算法模块通过不断降低磁共振频率使磁总场逐步逼近于0，进入SERF工作模式后自动形成闭环反馈进行磁场精密抵消，三轴线圈的控制信号通过换算可得三轴磁场矢量值。通过对检测光分为两部份或多部份分别探测，可形成磁梯度测量或阵列测量。通过改变锁相放大器的解调相位可进行磁测灵敏度优化。本发明具有高灵敏度与便携的优点，可应用于深空探测，海洋调查，矿产资源勘查等领域。
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公开(公告)号：CN107121655B
公开(公告)日：2020-03-17
申请号：CN201710254910.6
申请日：2017-04-19
申请人： 吉林大学
IPC分类号： G01R35/00
摘要： 本发明涉及一种非屏蔽SERF原子磁力仪磁场抵消线圈非正交角测量装置及测量方法，是由三轴磁场抵消线圈1中心设有标量磁力仪探头4，x线圈由驱动电流源I激励，y线圈由驱动电流源Ⅱ激励，z线圈由驱动电流源Ⅲ激励，标量磁力仪探头4输出信号通过精密平方运算电路6接入锁相放大器5构成。不同于现有的对磁力仪进行磁场调制，并对输出数据进行拟合处理，再通过推导得到线圈X轴、Y轴非正交角的测量方法，提出一种调制磁场后直接根据数据进行简单计算即可测得非正交角的方法。由于不受SERF磁力仪本身条件限制，无需测得大量数据进行拟合，并且对线圈的三个非正交角均可测量，解决了SERF磁力仪实验中数据校准的问题。
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公开(公告)号：CN111880129B
公开(公告)日：2021-12-07
申请号：CN202010721526.4
申请日：2020-07-24
申请人： 吉林大学
IPC分类号： G01R33/04
摘要： 本发明涉及一种自适应补偿磁通门传感器，由激励电路、敏感元件、检测电路、反馈电路、微型控制器以及磁场补偿电路构成。微型控制器执行相应的自适应控制算法，结合对应的电子电路与补偿线圈，实现对变化磁场的实时自动补偿，本发明对原始被测磁场信号进行补偿操作，从而降低对A/D芯片的指标要求，解决大动态范围和高分辨力指标难以同时实现的问题。在相同动态范围和分辨力指标约束的情况下，本发明所提出的技术方案可以将A/D芯片的有效位数节约10位，此外本发明可以对变化的磁场进行实时自适应补偿，无需人工手动调节，进而满足磁场长期监测的应用要求。
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公开(公告)号：CN111880129A
公开(公告)日：2020-11-03
申请号：CN202010721526.4
申请日：2020-07-24
申请人： 吉林大学
IPC分类号： G01R33/04
摘要： 本发明涉及一种自适应补偿磁通门传感器，由激励电路、敏感元件、检测电路、反馈电路、微型控制器以及磁场补偿电路构成。微型控制器执行相应的自适应控制算法，结合对应的电子电路与补偿线圈，实现对变化磁场的实时自动补偿，本发明对原始被测磁场信号进行补偿操作，从而降低对A/D芯片的指标要求，解决大动态范围和高分辨力指标难以同时实现的问题。在相同动态范围和分辨力指标约束的情况下，本发明所提出的技术方案可以将A/D芯片的有效位数节约10位，此外本发明可以对变化的磁场进行实时自适应补偿，无需人工手动调节，进而满足磁场长期监测的应用要求。
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公开(公告)号：CN111856350A
公开(公告)日：2020-10-30
申请号：CN202010655440.6
申请日：2020-07-09
申请人： 吉林大学
IPC分类号： G01R33/022 , G01R33/032
摘要： 本发明公开了一种采用主动磁场抵消的非屏蔽矢量SERF原子磁梯度仪。包括地磁补偿线圈，初步抵消算法模块，闭环反馈抵消算法模块等。SERF磁力仪的原理限制了碱金属气室(磁敏感原件)必须工作于极弱磁场下，因此采用线圈对环境磁场进行主动抵消。在系统启动时，初步抵消算法模块通过不断降低磁共振频率使磁总场逐步逼近于0，进入SERF工作模式后自动形成闭环反馈进行磁场精密抵消，三轴线圈的控制信号通过换算可得三轴磁场矢量值。通过对检测光分为两部份或多部份分别探测，可形成磁梯度测量或阵列测量。通过改变锁相放大器的解调相位可进行磁测灵敏度优化。本发明具有高灵敏度与便携的优点，可应用于深空探测，海洋调查，矿产资源勘查等领域。
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公开(公告)号：CN105929458B
公开(公告)日：2018-06-15
申请号：CN201610159977.7
申请日：2016-03-21
申请人： 吉林大学
IPC分类号： G01V3/40
摘要： 本发明涉及一种航空磁场矢量检测装置及检测方法，采用激射频率与碱金属原子D1线频率相同的DFB激光器作为泵浦光源，其发出的光通过光隔离器、光衰减器、起偏器和λ/4波片产生光功率可自由调节的圆偏振泵浦光极化碱金属原子，使其具有宏观磁矩。y轴方向的被测弱磁场，使该磁矩绕y轴在xoz平面上产生拉莫尔进动。由于极化原子的圆二向色性导致线偏振光的偏振面旋转，撤去泵浦光，偏转角逐渐震荡衰减至零，采用过零检测装置测量撤去泵浦光时刻与第一个过零点之间的时间差，可得到拉莫尔进动频率，除以旋磁比便可得到磁场矢量值。本发明具有磁场矢量检测精度高，响应频率快，重复性好，适用于航空磁场矢量检测移动平台测磁。
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公开(公告)号：CN107121655A
公开(公告)日：2017-09-01
申请号：CN201710254910.6
申请日：2017-04-19
申请人： 吉林大学
IPC分类号： G01R35/00
摘要： 本发明涉及一种非屏蔽SERF原子磁力仪磁场抵消线圈非正交角测量装置及测量方法，是由三轴磁场抵消线圈1中心设有标量磁力仪探头4，x线圈由驱动电流源I激励，y线圈由驱动电流源Ⅱ激励，z线圈由驱动电流源Ⅲ激励，标量磁力仪探头4输出信号通过精密平方运算电路6接入锁相放大器5构成。不同于现有的对磁力仪进行磁场调制，并对输出数据进行拟合处理，再通过推导得到线圈X轴、Y轴非正交角的测量方法，提出一种调制磁场后直接根据数据进行简单计算即可测得非正交角的方法。由于不受SERF磁力仪本身条件限制，无需测得大量数据进行拟合，并且对线圈的三个非正交角均可测量，解决了SERF磁力仪实验中数据校准的问题。
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