一种多功能型氦光泵磁力仪测试探头的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及磁法勘探和航空反潜领域中的一种测试探头，主要是一种多功能型氦光栗磁力仪测试探头。
【背景技术】
[0002]氦光栗磁力仪基于氦原子在外磁场中发生塞曼分裂为基础，同时利用光栗作用和磁共振现象研制而成，其已被广泛地用于磁法勘探、航空反潜等领域。氦光栗探头是一个磁敏元件，它感受外磁场的变化并把它变成电信号，其由光学装置、高频激励线圈、光敏元件、射频线圈组成，需要由磁力仪主机提供高压激励和射频功率。当氦光栗磁力仪在外场发生故障时，维修保障人员可以借助测试探头快速的定位出故障源，这要求测试探头能全面的模拟氦光栗探头各输入输出信号的特性。
[0003]中国专利CN201320205284.9- “光栗传感器共振信号模拟装置”提出了一种可对输入的拉莫尔调频信号进行计数和输入数据进行处理，产生磁共振模型，通过脉冲宽度调制的形式处理，验证检测系统是否正常工作的光栗传感器共振信号模拟装置，但其缺乏对高压激励、射频功率等氦光栗探头工作必须输入的功能模拟。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术中存在的问题，而提供一种多功能型氦光栗磁力仪测试探头，其不仅能模拟出氦光栗探头对拉莫尔调频信号的解调和共振信号产生，还能对磁力仪主机提供的高压激励、射频功率源激励进行检测，模拟出实际氦光栗探头灯室点亮、射频功率对输出信号幅值影响，可以全面的模拟氦光栗探头的功能和特性。
[0005]本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的。这种多功能型氦光栗磁力仪测试探头，包括拉莫尔共振信号解调电路、功率源检测电路、火花枪高压检测电路、单片机系统和输出控制电路，拉莫尔共振信号解调电路中的输入匹配、谐振电路、隔离电路、检波电路、隔离放大完成对拉莫尔共振信号的解调，实现对氦光栗共振信号输出的模拟；功率源检测电路由功率检测对功率源的功率进行检测并经过ADC转换后输入到单片机系统，能模拟出实际氦光栗探头将射频功率作为共振信号输出幅度的调节依据；火花枪高压检测电路由高压检测对火花枪高压进行检测并经过ADC转换后输入到单片机系统；单片机系统能从功率源检测电路和火花枪高压检测电路中获取功率源功率和火花枪高压情况，并经过判断处理后通过输出控制电路调节信号输出幅度。
[0006]磁力仪主机输出的拉莫尔调频信号经过拉莫尔共振信号解调电路中的输入匹配电路后输入到谐振电路，谐振电路将调频信号从频率调制转换为幅度调制后，经过隔离电路隔离输出到检波电路，检波输出共振信号到隔离放大电路进行隔离放大后输出到输出控制电路。
[0007]功率源检测电路包含射频功率检测和ADC，射频功率检测完成对射频信号的功率测量并转变为电压信号供ADC采集。
[0008]本实用新型的有益效果为:除模拟拉莫尔调频信号的解调外，还完成了射频功率检测和高压检测，较为全面地模拟氦光栗探头的功能和特性，可以作为一项磁探仪外场维修检测时的专用测试设备。
【附图说明】
[0009]图1为多功能型氦光栗磁力仪测试探头结构框图；
[0010]图2为拉莫尔共振信号解调电路结构框图；
[0011 ] 图3为功率源检测电路结构框图；
[0012]图4为火花枪高压检测电路结构框图；
[0013]图5为流程示意图。
[0014]图中，1表示拉莫尔共振信号解调电路，101表示输入匹配，102表示谐振电路，103表示隔离电路，104表示检波电路，105表示隔离放大；2表示功率源检测电路，201表示功率检测，202表示ADC，3表示火花枪高压检测电路，301表示高压检测，302表示ADC，303表示低速DAC，304表示信号加法器，4表示单片机系统，5表示输出控制电路，400表示单片机中运行的软件。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明:
[0016]本实用新型所述的这种多功能型氦光栗磁力仪测试探头，包含拉莫尔共振信号解调电路1、功率源检测电路2、火花枪高压检测电路3、单片机系统4、输出控制电路5和单片机软件400。拉莫尔共振信号解调电路1中的输入匹配101、谐振电路102、隔离电路103、检波电路104、隔离放大105完成了对拉莫尔调频信号的解调，实现对氦光栗共振曲线的模拟和磁共振信号输出。功率源检测电路2由功率检测201对功率源的功率进行检测并经过ADC202转换后输入到单片机系统。火花枪高压检测电路3由高压检测301对火花枪高压进行检测并经过ADC302转换后输入到单片机系统，能模拟出实际氦光栗探头灯室点亮的过程。单片机系统4能从功率源检测电路2和火花枪高压检测电路3中获取功率源功率和火花枪高压情况，经分析处理后通过输出控制电路5调节共振信号输出的幅值大小。
[0017]图1中，多功能氦光栗磁力仪测试探头的输入包含拉莫尔调频信号、功率源输出的射频功率和火花枪输出的高压激励，输出为模拟磁共振信号，其由拉莫尔共振信号解调电路1、功率源检测电路2、火花枪高压检测电路3、单片机系统4和输出控制电路5组成。其中，拉莫尔共振信号解调电路1完成对拉莫尔调频信号的解调，输出控制电路5受单片机系统4控制，完成对磁共振信号输出幅度的调节。功率源检测电路2、火花枪高压检测电路3分别完成射频功率和高压激励的检测，并经过ADC送至单片机系统4作为共振信号输出幅度调节的依据。
[0018]图2中，磁力仪主机输出的拉莫尔调频信号经过拉莫尔共振信号解调电路1中的输入匹配电路101后输入到谐振电路102。谐振电路102将调频信号从频率调制转换为幅度调制后，经过隔离电路103隔离输出到检波电路104，检波输出共振信号到隔离放大电路进行隔离放大后输出到输出控制电路5。
[0019]图3中，功率源检测电路2包含射频功率检测和ADC，射频功率检测完成对射频信号的功率测量并转变为电压信号供ADC采集。
[0020]图4中，火花枪高压检测电路3包含高压检测和ADC，完成对火花枪输出高压幅值的检测。
[0021]图5中，单片机软件400的大致流程图。软件先检测火花枪输出的高压是否达到4800V，若未达到则关闭信号输出，若达到则开启信号输出然后检测射频功率，若射频功率未达到3W则关闭信号输出。当射频功率达到3W以上后开启信号输出，并实时根据输入的射频功率调节输出信号的幅值。
[0022]除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
【主权项】
1.一种多功能型氦光栗磁力仪测试探头，其特征在于:包括拉莫尔共振信号解调电路、功率源检测电路、火花枪高压检测电路、单片机系统和输出控制电路，拉莫尔共振信号解调电路中的输入匹配、谐振电路、隔离电路、检波电路、隔离放大完成对拉莫尔共振信号的解调，实现对氦光栗共振信号输出的模拟；功率源检测电路由功率检测对功率源的功率进行检测并经过ADC转换后输入到单片机系统，能模拟出实际氦光栗探头将射频功率作为共振信号输出幅度的调节依据；火花枪高压检测电路由高压检测对火花枪高压进行检测并经过ADC转换后输入到单片机系统；单片机系统能从功率源检测电路和火花枪高压检测电路中获取功率源功率和火花枪高压情况，并经过判断处理后通过输出控制电路调节信号输出幅度。2.根据权利要求1所述的多功能型氦光栗磁力仪测试探头，其特征在于:磁力仪主机输出的拉莫尔调频信号经过拉莫尔共振信号解调电路中的输入匹配电路后输入到谐振电路，谐振电路将调频信号从频率调制转换为幅度调制后，经过隔离电路隔离输出到检波电路，检波输出共振信号到隔离放大电路进行隔离放大后输出到输出控制电路。3.根据权利要求1所述的多功能型氦光栗磁力仪测试探头，其特征在于:功率源检测电路包含射频功率检测和ADC，射频功率检测完成对射频信号的功率测量并转变为电压信号供ADC采集。
【专利摘要】本实用新型公开了一种多功能型氦光泵磁力仪测试探头，包括拉莫尔共振信号解调电路、功率源检测电路、火花枪高压检测电路、单片机系统和输出控制电路，拉莫尔共振信号解调电路中的输入匹配、谐振电路、隔离电路、检波电路、隔离放大完成对拉莫尔共振信号的解调；功率源检测电路由功率检测对功率源的功率进行检测并经过ADC转换后输入到单片机系统，能模拟出实际氦光泵探头将射频功率作为共振信号输出幅度的调节依据。本实用新型的有益效果为：除模拟拉莫尔调频信号的解调外，还完成了射频功率检测和高压检测，较为全面地模拟氦光泵探头的功能和特性，可以作为一项磁探仪外场维修检测时的专用测试设备。
【IPC分类】G01V13/00
【公开号】CN205139402
【申请号】CN201520821078
【发明人】陈恩, 宗发保, 邹鹏毅, 顾建松, 黄成功, 张谨, 郑军
【申请人】杭州瑞声海洋仪器有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年10月22日