地磁模擬補(bǔ)償屏蔽系統(tǒng)組成                                                     

地磁模擬補(bǔ)償屏蔽系統(tǒng)系統(tǒng)由三維Helmholtz線圈、磁場檢測裝置、測控裝置組成，如下圖所示。

磁場發(fā)生裝置

磁場發(fā)生裝置由一臺(tái)3HLF120-2型三維亥姆霍茲線圈和三臺(tái)TD0140型高精度直流勵(lì)磁電源與磁場屏蔽筒構(gòu)成（根據(jù)客戶要求設(shè)計(jì)）。三維亥姆霍茲線圈的每軸線圈組由兩個(gè)直徑相同且平行的圓形線圈組成，每軸線圈組之間相互正交。線圈采用無磁材料作為主體框架，其他連接部件采用POM、PMMA和純銅等無磁材質(zhì)。每軸線圈組的兩個(gè)線圈串聯(lián)，最終與其對(duì)應(yīng)的電源連接，通過控制電源輸出的電流以改變每軸的磁場強(qiáng)度，從而生成對(duì)應(yīng)方向的磁場分量Bx、By、Bz。

磁場檢測裝置

磁場檢測裝置由磁通門計(jì)和三維磁通門探頭組成，放置于線圈均勻區(qū)內(nèi)的三維磁通門探頭是采用線圈感應(yīng)原理制成的磁場檢測傳感器，采用三維高精度磁通門探頭，分辨率可達(dá)0.1nT，磁通門計(jì)為三維磁通門探頭提供穩(wěn)定的工作電壓，同時(shí)采集探頭輸出的電壓信號(hào)，經(jīng)過放大濾波、AD采集后轉(zhuǎn)換為磁場信號(hào)顯示于液晶屏幕上，并可通過通訊串口將實(shí)時(shí)磁場信息上傳至上位機(jī)軟件。

測控裝置

測控裝置包含移動(dòng)終端控制設(shè)備及上位機(jī)軟件。上位機(jī)軟件通過通訊串口與三臺(tái)高精度直流勵(lì)磁電源通訊，可通過控制指令設(shè)置各臺(tái)電源輸出電流值，同時(shí)上位機(jī)軟件通過串口與磁通門計(jì)通訊，可解析指令讀取當(dāng)前磁場值。由此，可形成磁場設(shè)置-磁場檢測-磁場調(diào)整的控制閉環(huán)，通過PID算法準(zhǔn)確控制線圈內(nèi)部磁場強(qiáng)度。

三維Helmholtz線圈                                              

 產(chǎn)品概述

· 3HLF120-05型方形Helmholtz線圈，適用于產(chǎn)生低弱三維磁場，地球磁場的仿真，弱磁場的主動(dòng)屏蔽等應(yīng)用；

· 線圈為圓形結(jié)構(gòu)，擁有更高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；

· 可以產(chǎn)生三維磁場,三維磁場分量Bx、By、Bz獨(dú)立可控；

· 鋁合金框架，線圈采用無氧銅漆包線繞制；

性能參數(shù)

均勻性

圖紙與尺寸

上位機(jī)控制軟件                                                

產(chǎn)品概述

運(yùn)行于PC機(jī)的控制軟件，由控制和采集功能組成；

主要用于根據(jù)采集回路的實(shí)時(shí)磁場值和控制計(jì)算機(jī)發(fā)送的外部信號(hào)，控制電源電流，驅(qū)動(dòng)線圈產(chǎn)生指定大小的磁場強(qiáng)度或主動(dòng)屏蔽地磁場。

系統(tǒng)工作原理

上位機(jī)控制軟件由控制部分與采集部分組成。采集部分負(fù)責(zé)由CH-330F磁通門計(jì)讀取當(dāng)前的磁場測量值，并以曲線的形式顯示在界面上；控制部分負(fù)責(zé)計(jì)算產(chǎn)生指定磁場所需的電流值，并將電流指令輸出至相應(yīng)電源。

軟件采用PID閉環(huán)控制方式對(duì)線圈中心均勻區(qū)磁場進(jìn)行控制，輸入端為用戶設(shè)定的磁場值，軟件根據(jù)此設(shè)定值，由PID算法換算出相對(duì)應(yīng)的控制電流值，輸出至電源；線圈產(chǎn)生的磁場隨著控制電流的變化而發(fā)生變化，CH-330F磁通門計(jì)將變化后的反饋磁場值發(fā)送給上位機(jī)，軟件根據(jù)磁場的設(shè)定值與實(shí)際值的差值進(jìn)行不斷地調(diào)節(jié)，直至誤差在允許的范圍內(nèi)。

軟件界面