资源描述:
《面向空间应用的高精度磁阻磁强计设计及性能测试》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、Vol.34,No.2航天器环境工程第34卷第2期166SPACECRAFTENVIRONMENTENGINEERING2017年4月http://www.bisee.ac.cnE-mail:htqhjgc@126.comTel:(010)68116407,68116408,68116544面向空间应用的高精度磁阻磁强计设计及性能测试111,2葛丽丽,任琼英,赵华(1.北京卫星环境工程研究所,北京100094;2.三峡大学理学院,宜昌443002)摘要:文章基于磁阻磁强计的工作原理,提出了高精度磁阻磁强计三分量探头和电子电路设计方案:改进
2、磁强计三分量探头结构,以消除三分量磁畴间的相互干扰所引起的测量误差;采用交流耦合和闭环控制工作模式,以消除磁畴排列紊乱带来的影响,稳定磁强计的工作状态。关键性能指标的测试结果表明,磁阻磁强计在1Hz点处的频谱噪声达到38pT/Hz,其噪声性能显著提高。另外,该磁阻磁强计采用微型化结构设计,便于安装,满足微小卫星的空间磁场探测的需求。关键词:磁阻磁强计;探头设计;电路设计;闭环测量;FPGA;A/D转换++中图分类号:TP212.13;V419.9文献标志码:A文章编号:1673-1379(2017)02-0166-05DOI:10.396
3、9/j.issn.1673-1379.2017.02.010Designandperformancetestofhigh-precisionmagnetoresistivemagnetometerforspaceapplications111,2GELili,RENQiongying,ZHAOHua(1.BeijingInstituteofSpacecraftEnvironmentEngineering,Beijing100094,China;2.CollegeofScience,ChinaThreeGorgesUniversity,Yi
4、chang443002,China)Abstract:Basedontheworkingprincipleofthemagnetometer,anewmagnetoresistivemagnetometerisdesignedforimprovingitsnoiseperformance,withimprovedmagnetometerprobestructureandthemodeofAC-coupledandclosedlooptoeliminatetheimpactoftherandomlyorientedmagneticdomai
5、nsandtostabilizecircuitworkingstate.Thetestresultsforthekeyperformanceshowthatthenoisepowerspectraldensityat1Hzis38pT/Hz.Inaddition,themagnetoresistivemagnetometerhasasmallsizeandalightweight,soitiseasytoinstall,anditcanespeciallymeettherequirementsofsmallsatellites.Keywo
6、rds:magneto-resistivemagnetometer;probedesign;circuitdesign;closed-loopmeasurement;FPGA;A/Dconvertion————————————————————————收稿日期:2016-06-01;修回日期:2017-02-23引用格式:葛丽丽,任琼英,赵华.面向空间应用的高精度磁阻磁强计设计及性能测试[J].航天器环境工程,2017,34(2):166-170GELL,RENQY,ZHAOH.Designandperformancetestofhigh-
7、precisionmagnetoresistivemagnetometerforspaceapplications[J].SpacecraftEnvironmentEngineering,2017,34(2):166-170第2期葛丽丽等:面向空间应用的高精度磁阻磁强计设计及性能测试1670引言探头和电子电路之间相互独立,通过双层屏蔽电缆实现通信连接。用于空间磁场探测的磁强计主要有光泵磁强计、[1-6]1.1磁强计三分量探头质子旋进磁强计、磁通门磁强计和磁阻磁强计。其中,磁阻磁强计广泛应用于地磁探测、地磁导航、磁阻型传感器的工作原理是利用
8、各向异性磁车辆检测和井探等领域,而若用于空间磁场探测则电阻效应,即:外界磁场的作用使磁性材料的磁化需要更高的磁场测量精度。方向和电流方向的夹角发生改变,导致其电阻值以磁阻磁强计因其结构小巧而更