一种磁力仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于磁场测量装置领域，尤其涉及一种磁力仪。
【背景技术】
[0002]随着现代各种技术的发展与进步，地磁场的重要性在人类生活的各个领域显现出来。包括在地下空间探测、国防军工、海洋勘探、空间勘探等领域都需要对地磁场进行精准测量。现有的测量方式较多，测量原理与方法的不同会造成精度不同、测量难易程度不同、经济程度不同。
[0003]现阶段对于地磁场测量的仪器根据原理或者根据结构可以有很多种分类，其中质子磁力仪以其简单有效的优势占据着主流市场。但是该设备由于原理层面的问题，在环境噪声较大的地方其测量精度往往难以让人满意。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种磁力仪，是一种在质子旋进磁力仪的基础上发展起来的、基于动态核极化原理制成的高精度静磁测量传感器。克服质子磁力仪精度不高的问题，同时兼顾简单实用和经济性。
[0005]本实用新型是这样实现的，一种磁力仪，包括探头、主机、外壳、按键以及显示屏；探头通过连接线与主机相连，主机置于外壳内，按键嵌入外壳，显示屏嵌入外壳，所述主机包括高频激发器、信号检测电路、主控器以及CPLD，在主控器的输入端连接电子罗盘，用于测量磁场后输入至主控器上，高频信号源通过一功放电路后激发探头，探头依次连接至电容配谐滤波电路、接收电路、放大电路后连接至CPLD，通过CPLD中的等精度测频模块对信号进行频率测量，CPLD与主控器连接，显示屏与主控器连接用于显示测出的频率。
[0006]进一步地，所述CPLD与电容配谐滤波电路连接，用于通过电容配谐滤波电路对配谐电容进行选择。
[0007]进一步地，所述CPLD连接一直流极化电路，所述直流极化电路与探头连接，CPLD控制直流极化电路定时向探头输出一个直流脉冲，此时探头将会输出拉莫尔频率信号。
[0008]进一步地，所述探头由激发/接收线圈、和密封在有机玻璃瓶中的富含核子的自由基溶液组成。
[0009]本实用新型与现有技术相比，有益效果在于:
[0010]I)本实用新型设计时序紧凑，测量效率高，在几秒钟内就可实现；
[0011 ] 2)在测量过程中首先采用电子罗盘粗测磁场进行配谐，进行高效率谐振来提高测量精度；
[0012]3)测量全过程从开始到结束为全自动测量，使用方便；仪器体积轻便，方便携带；
[0013]4)用户在显示屏中可以直观的看到测量的信息，包括位置和频率等，使用方便，功能性强。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型实施例提供的设备电路结构框图；
[0015]图2是探头示意图；
[0016]图3是外壳前面板示意图；
[0017]其中，1.外壳；2.显示屏；3.探头接口 ；4.电源开关；5.按键；6.充电接口 ；7.复位按键；8.自由基溶液；9.激发/接收线圈。
【具体实施方式】
[0018]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0019]参见图1结合图2和图3，一种磁力仪，包括探头、主机、夕卜壳1、按键5以及显不屏
2;探头通过连接线与主机相连，主机置于外壳I内，按键5嵌入外壳I，显示屏2嵌入外壳I，所述主机包括高频激发器、信号检测电路、主控器以及CPLD，在主控器的输入端连接电子罗盘，用于测量磁场后输入至主控器上，主控器的输入端还连接键盘和DPS进行输入和定位，高频信号源通过一功放电路后激发探头，探头依次连接至电容配谐滤波电路、接收电路、放大电路后连接至CPLD，放大电路包括前置放大电路和多级方法电路，通过CPLD中的等精度测频模块对信号进行频率测量，CPLD与主控器连接，显示屏与主控器连接用于显示测出的频率。CPLD与电容配谐滤波电路连接，用于通过电容配谐滤波电路对配谐电容进行选择。CPLD连接一直流极化电路，直流极化电路与探头连接，CPLD控制直流极化电路定时向探头输出一个直流脉冲，此时探头将会输出拉莫尔频率信号。
[0020]参见图2探头由激发/接收线圈、和密封在有机玻璃瓶中的富含核子的自由基溶液组成。
[0021]参见图3，主机的前面板上依次设有显示屏2、电源开关4、按键5、充电接口 6、复位钮7、和用于连接探头的探头接口 3 ;探头主要由装于密封玻璃瓶内的自由基溶液8和缠在容器上的激发/接收线圈9组成，激发/接收线圈9通过用于连接探头的探头接口 3与磁力仪主机相连。外壳为在内层铺有金属包络线的塑料壳体，在壳上预留有镶嵌显示屏和按键的空间。显不屏镶嵌在外壳上，与外壳内部的磁力仪主机相连。按键镶嵌在外壳上，与外壳内部的磁力仪主机相连。
[0022]系统工作过程如下:
[0023]I)打开电源开关4后按下按键5，系统开始工作。在频率为60.7MHz的高频信号源激发下，探头内自由基溶液8发生0VERHAUSER效应(自由基溶液内的质子活跃起来，等直流脉冲到来就会输出频率信号)，在磁力仪主机内，CPLD控制直流极化电路定时向探头输出一个直流脉冲，此时探头将会输出拉莫尔频率信号。
[0024]2)电子罗盘工作后会输出3轴磁场分量，数据传送给主控器，主控器计算出地磁场数值。根据地磁场数值计算出配谐电容，再用CPLD通过电容配谐滤波电路对配谐电容进行选择。
[0025]3)配谐完成后将探头切换到测量电路，探头输出的信号进入电容配谐滤波电路，经过选频放大后，信号通过接收电路、前置放大电路、多级放大电路分别进行窄带滤波、放大后由整形电路将正弦波转换成方波。
[0026]4)CPLD内的等精度测频模块对方波信号进行频率测量，将数据发送给主控器。主控器通过磁力仪主机前面板上的显示屏显示出当前测出的频率。
[0027]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种磁力仪，其特征在于，包括探头、主机、外壳、按键以及显示屏；探头通过连接线与主机相连，主机置于外壳内，按键嵌入外壳，显示屏嵌入外壳，所述主机包括高频激发器、信号检测电路、主控器以及CPLD，在主控器的输入端连接电子罗盘，用于测量磁场后输入至主控器上，高频信号源通过一功放电路后激发探头，探头依次连接至电容配谐滤波电路、接收电路、放大电路后连接至CPLD，通过CPLD中的等精度测频模块对信号进行频率测量，CPLD与主控器连接，显示屏与主控器连接用于显示测出的频率。2.按照权利要求1所述的磁力仪，其特征在于，所述CPLD与电容配谐滤波电路连接，用于通过电容配谐滤波电路对配谐电容进行选择。3.按照权利要求1所述的磁力仪，其特征在于，所述CPLD连接一直流极化电路，所述直流极化电路与探头连接，CPLD控制直流极化电路定时向探头输出一个直流脉冲，此时探头将会输出拉莫尔频率信号。4.按照权利要求1所述的磁力仪，其特征在于，所述探头由激发/接收线圈、和密封在有机玻璃瓶中的富含核子的自由基溶液组成。
【专利摘要】本实用新型属于磁场测量装置领域，尤其涉及一种磁力仪，包括探头、主机、外壳、按键以及显示屏；探头通过连接线与主机相连，主机置于外壳内，按键嵌入外壳，显示屏嵌入外壳，所述主机包括高频激发器、信号检测电路、主控器以及CPLD，在主控器的输入端连接电子罗盘，用于测量磁场后输入至主控器上，高频信号源通过一功放电路后激发探头，探头依次连接至电容配谐滤波电路、接收电路、放大电路后连接至CPLD，通过CPLD中的等精度测频模块对信号进行频率测量，CPLD与主控器连接，显示屏与主控器连接用于显示测出的频率，本实用新型克服质子磁力仪精度不高的问题，同时兼顾简单实用和经济性。
【IPC分类】G01V3/40
【公开号】CN204945405
【申请号】CN201520712491
【发明人】段清明, 孟健, 祁迹
【申请人】吉林大学
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年9月15日