应用于地磁相对记录的数字矢量磁力仪
imu磁力计原理
imu磁力计原理
imu磁力计原理是指惯性测量单元中使用的磁力计的基本工作原理。
磁力计是一种测量磁场强度和方向的仪器，通常由磁敏元件和信号处理电路组成。
在imu中，磁力计被用于测量地球磁场的强度和方向，从而确定imu的朝向。
磁敏元件通常采用霍尔效应或磁阻效应来测量磁场。
霍尔效应是指当电流通过放置在磁场中的半导体材料时，会在材料中产生电场，从而测量磁场的强度和方向。
磁阻效应是指当磁场作用于由磁敏材料制成的电阻器时，电阻器的电阻值发生变化，从而测量磁场的强度和方向。
磁力计的信号处理电路通常包括放大器、滤波器和AD转换器等。
放大器用于放大磁敏元件输出的微弱信号，滤波器用于滤除噪声和干扰信号，AD转换器用于将模拟信号转换为数字信号以便于处理。
imu磁力计的原理很简单，但在实际应用中需要考虑到许多因素，例如地球磁场的变化、磁场干扰和传感器的精度等。
因此，在设计和使用imu系统时，需要进行精密的校准和测试，以确保其准确度和稳定性。
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磁力测试仪，磁通计，高斯计，特斯拉计技术参数
磁力测试仪，磁通计，高斯计，特斯拉计技术参数HT20便携式数字特斯拉计该仪器能方便操作人员准确地测定直流磁场的磁感应强度，可以随身携带，用于车间或在加工过程中的质量控制。
量程范围宽，操作方便，液晶显示清晰。
电源为一节9V干电池，连续可使用4小时，同时也可使用9V的直流稳压电源（随机附带）。
应用范围可对磁材料的表面磁场、空间的直流磁场进行测量，测量用的霍尔传感器可按客户要求选配纵向、横向的传感器。
主要技术指标量程范围0～0.2T～2T相对湿度20%～80%（无凝露）磁力测试仪磁力检测仪磁力测定仪磁力测试磁性测试.磁力测试仪（高斯计）磁力检测磁力测量磁力分析磁力测试机磁力测试器磁力测试仪磁力测试磁力计磁力仪磁力仪磁力分析仪磁力仪器磁力仪磁力棒测试磁铁测试仪磁力测试磁场测试磁力检测磁条检测磁力仪磁力仪器磁力试验机磁力大小测试测试磁力仪测试磁力机器基本误差（1.0%读数+1.0%满度）供电电源一节9V电池或9V稳压电源分辨率10-4 T外型尺寸160mm 88mm 36mm零漂30min内小于3个字仪器重量300g环境温度5℃～40℃显示方式3 位半LCDHT100系列数字式特斯拉计概述HT100系列数字式特斯拉计是检测磁体直流磁感应强度的专用仪器，是磁性测量领域中用途最为广泛的测量仪器之一，它与以往的同类产品相比具有独特的稳定性、操作使用方便、显示清晰读数可靠等优点。
工作原理本系列仪器采用了霍尔效应原理制成的传感器，传感器有纵向、轴向，用户可根据需求选择或另配，电路采用精密恒流源，低漂移的放大器，高稳定度的供电电源，最后由数字电压表显示测量值。
操作步骤在测量空间磁感应强度时，将霍尔传感器的有效作用点垂直于欲测量的空间位置的磁力线方向。
在测量材料表面磁感应强度时，将霍尔传感器的有效作用点垂直于材料的磁力线方向且紧密接触被测材料表面进行测量，数字显示值即为被测材料表面磁场的大小。
主要技术指标测量范围 0～0.2T～2T 显示方式 3位半LED、4位半LED准确度 0.1% 外形尺寸 290mm 250mm 90mm灵敏度 0.1mT(0.01mT) 仪器重量 1.5kg(包括撑架)系列产品介绍HT100普通型用于测量直流空间磁场和材料的表面磁场，量程可达到10T。
肇庆地磁台dldD矢量磁力仪与GM3相对记录仪的对比分析研究
１ 台址 及 仪 器 简 介
肇庆 地磁 台的 前身是 广 州地磁 台 ， 自 １９ ９ ４年起 ，因受广 州地 铁 和华 南快 速干 线 市政建 设 的影 响 ，地磁 观 测环境 受 到严 重的 干扰 。于 １９ ９ ６年重 选新 址肇 庆 高要 市 莲塘镇 （ 离广 距 州 西约 １０ ｋ ， １９ ０ ｍ） ９ ６年完 成 台站技 术 方案 设 计 ， １ ９ 完 成基 建 设 计 ．１ ９ ９ ８年 ９ ９年下 半 年
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明 ．场 区 内磁 场 水 平梯 度 大 多 在 ３０ ３５ｎ ／０ 范 围 内变化 ，仪 器 区磁 场水 平 梯度 基 本保 ．～ ． Ｔ １ｍ 持在零 点几 至 ｌＴ １ｍ 范 围 内 ，地磁 场 总强 度 的水平 梯度 均 ≤ｌＴｍ，完全 符合 《 磁 台站 ｎ ／０ ｎ／ 地 观测 规 范 》 （ ９ ０ １ ９ ）的 要 求 。Ｇ Ｍ３磁 通 门磁 力 仪 记 录 室 的 工作 环 境 为 ：年 温 差 ＜３ ・ ， ５℃
国地震 局 专 家组 的 正 式验 收 。２ ０ ０ ３年 ６月 ９日被 国际地 磁 观 测 台 网 （Ｎ Ｅ ＭＡ Ｎ Ｔ Ｉ Ｔ Ｒ Ｇ Ｅ ）接
纳为正 式成 员 。成为 全球 ９ ２个标 准数字 化 地磁观测 台站之一 …。
１９ ９ ７年 ９月初 和 １ ９ ９ ８年 ６月进行 了磁 场梯 度 的测 量 ，结果 表 明肇 庆地磁 台的观测场 地
磁力仪工作原理
磁力仪工作原理
磁力仪（Magnetometer）是一种测量磁场强度和方向的仪器，广泛应用于地质勘探、矿产勘探、研究地球物理和天文学等领域。
磁力仪的工作原理是基于磁感应定律：
磁感应强度B是由磁场源产生的磁通量φ对于所占据的面积A所计算得出，也就是说，磁场的强度和磁通量密切相关。
在磁力仪中，使用的磁感应强度增量ΔB与被测场的磁感应强度B成正比，即ΔB∝B。
磁力仪通常由一个磁体（或一系列磁体）和一个探测器组成。
磁体通过电流在其内部产生磁场，从而影响到磁场强度和方向。
探测器可以测量磁体周围的磁场强度，并将其转换为电信号，输出到磁力计。
然后，这个信号会被转换为数字形式，通过计算机显示出来。
在磁力测量时，通常将磁力仪沿着被测区域移动。
当磁力仪的探测器测量到变化的磁场强度，就会输出一个信号，称为磁场强度增量。
通过对磁场强度增量的测量和分析，可以确定被测区域的磁场强度和方向。
总的来说，磁力仪的原理就是通过测量磁感应强度的变化来确定被测区域的磁场强度和方向。
它具有高灵敏度和高分辨率，是研究地球物理和天文学的重要工具。
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Mag_01H磁力仪的性能测试与应用
第 30卷第4期2014年12月防灾减灾学报JOURNAL OF DISASTER PREVENTION AND REDUCTIONVol.30 No.4Dec. 2014文章编号：1674-8565（2014）04-0057-05Mag-01H 磁力仪的性能测试与应用李勇，陈南（大连地震台，辽宁大连 116012）摘要：Mag-01H 磁通门经纬仪是一种性能优良的进口地磁测量仪器，该仪器从 2008 年在大连台开始投入使用至今，观测结果良好。
本文详细介绍了Mag-01H 磁力仪的性能以及应用。
关键词：磁力仪；性能；应用中图分类号：P318.61 文献标志码：A DOI:10.13693/21-1573.2014.04.0110 引言Mag-01H 磁通门地磁经纬仪产自英国Bart ing to n，除了一般磁通门经纬仪所具备的特点之外，采用了温度系数小的单轴磁通门磁力仪，以及Zeiss 公司的010B 型无磁经纬仪，该无磁经纬仪具有重力自动调平垂直度盘刻度读数的功能，测角观测精度极高，因而Mag- 01H 磁通门地磁经纬仪成为地磁偏角、倾角观测最为精密的仪器之一。
经过六年实践证明该仪器具有结构紧凑、灵敏度高、便于携带、性能可靠、测值稳定、观测精度高等优点。
本文从仪器原理与性能测试、对比观测、操作注意事项、元件保养与维护等方面对Mag-01H 磁力仪进行了详尽的介绍。
1 Mag-01H 磁力仪原理磁通门地磁经纬仪由磁通门检测系统和无磁经纬仪两部分组成。
磁通门传感器检测的是传感器轴向（以下简称磁轴）的磁场，当传感器的磁轴方向与地磁场矢量方向处于正交位置时, 地磁场矢量在磁轴上的投影为零, 磁通门检测系统显示为零值。
这就是说如果外磁场方向与磁轴方向正交，则磁通门传感器检测出的磁场为零，这就是磁通门传感器方向性强的特点。
Mag-01H 磁力仪利用的正是磁通门传感器的这一特点，在测量时通过使传感器磁轴与磁场正交，确定地磁场矢量的方向，进而测量地磁场的磁偏角D 和磁倾角I。
磁力仪简介
磁力仪简介北京地质仪器厂吴天彪磁学测量仪器，从测量的参数、测量的范围和用途来看，均极为广泛和复杂，本文仅限于介绍用于地磁学研究、磁法矿产资源勘探、环境地球物理学等方面的弱磁场（≤1×10-4 特斯拉）磁感应强度的测量仪器，通称为“磁力仪”。
1 磁力仪的分类及应用目前，常用于弱磁场、特别是地球磁场测量的磁力仪，无论是地磁台站的观测或野外地面磁测、航空、航天、海洋和井中磁测，从磁传感器的工作原理上看，大致可分为三大类[1]，即：（1）基于电磁感应原理的磁通门磁力仪。
（2）基于核磁共振（NMR）原理的质子磁力仪、基于电子自旋共振（ESR）的光泵磁力仪和基于NMR与ESR的欧佛豪森（Overhauser）质子磁力仪（OVM）的共振磁力仪。
（3）基于超导量子干涉原理的超导磁力仪。
根据传感器的特点，所有共振磁力仪只能测定地磁场的总场的磁感应强度，称为标量磁力仪，而磁通门磁力仪和超导磁力仪的读数，既反映磁场的强度也反映磁场的方向，称为矢量磁力仪。
从使用广泛性来看，工作量最大的地面磁测，主力仪器是传统的直流激发的质子磁力仪、其次是光泵磁力仪和欧佛豪森质子磁力仪，在一些强磁区，也使用测量垂直分量的磁通门磁力仪。
航空磁测的主力是光泵磁力仪，目前多用4台仪器组成三维梯度系统，用三分量磁通门仪器作姿态改正。
光泵磁力仪也用于装在飞机上探测潜艇。
高温超导磁力仪用于时域电磁法的磁分量观测，低端灵敏度大大优于传统的感应式磁传感器。
在岩石和矿物的磁性测量及古地磁研究中超导磁力仪也得到广发的应用。
磁通门磁梯度仪和光泵梯度仪多用于探测地下未爆物（UXO）、地下管线、考古等。
在航天领域，地面地磁台站中，三分量的磁通门磁力仪和质子磁力仪得到广泛应用。
磁力仪测定的物理量是磁感应强度，其SI制计量单位是“特斯拉”（Tesla）。
1 Tesla = 103 mT =106 µT = 109 nT = 1012 pT= 1015 f T最常用的单位是nT （纳特）CGSM制的计量单位是“高斯”（Gs），1 T= 10,000 Gs从全球地磁图[2]（图1）可以看出：赤道附近地磁场的磁感应强度约为20,000~30,000nT两极附近地磁场的磁感应强度约为600,000~80,000nT图1 全球地磁图2 磁力仪的主要技术指标以观测地磁场为主要目的的磁力仪，各种不同原理的仪器的主要技术指标，不尽相同，但大多数应有测量范围、灵敏度、分辨力、采样率、绝对精度、梯度容限、工作温度范围等。
地磁FHD_型质子矢量磁力仪噪声性能故障分析以宿迁台为例
彭澎，孙煜杰，张荣杉，等. 地磁FHD 型质子矢量磁力仪噪声性能故障分析−以宿迁台为例[J]. 地震科学进展, 2023,53(4): 153-158. doi:10.19987/j.dzkxjz.2022-059Peng P, Sun Y J, Zhang R S, et al. Noise fault analysis of FHD proton vector magnetometer ：Taking Suqian geomagnetic station as an example[J]. Progress in Earthquake Sciences, 2023, 53(4): 153-158. doi:10.19987/j.dzkxjz.2022-059地磁FHD 型质子矢量磁力仪噪声性能故障分析−以宿迁台为例*彭 澎※ 孙煜杰 张荣杉 张 朋 夏 忠（宿迁地震监测中心站，江苏宿迁 223800）摘要 针对宿迁台FHD 型质子矢量磁力仪观测数据从2020年4月28日出现噪声增大问题，我们通过对仪器参数设置、观测环境、观测仪器、运行状况分类逐一进行检查、排查与分析，确认FHD 仪器主机发生故障。
故障原因为仪器补偿电流电路中的电容器件老化被击穿，检修更换器件得以解决。
经检修后，该仪器观测数据磁偏角D 、水平分量H 和垂直分量Z 的计算平均噪声由故障时的1.19′、1.45 nT 、1.58 nT 降低为0.82′、0.32 nT 、0.50 nT ，各分量噪声水平获得了明显的改善。
通过对地磁仪器和外部观测环境问题的分类检查、检测与判断，并对查明引起数据噪声增大原因归类总结，为地磁台站查找分析数据噪声变大主要原因提供一种科学有效的检测方法。
关键词 地磁观测；FHD 仪器；数据噪声；故障分析中图分类号：P315.62 文献标识码： A 文章编号: 2096-7780(2023)04-0153-06doi ：10.19987/j.dzkxjz.2022-059Noise fault analysis of FHD proton vector magnetometer ：Taking Suqian geomagnetic station as an examplePeng Peng, Sun Yujie, Zhang Rongshan, Zhang Peng, Xia Zhong (Suqian Seismic Monitoring Center Station, Jiangsu Suqian 223800, China)Abstract In this paper we analyzed the increased noise in the observation data of FHD proton vector magnetometer at Suqian station from April 28，2020. After we checked and analyzed the instrument parameter settings ，observation environment ，instrument and operation conditions ，the failure of FHD instrument is confirmed. The capacitor in the instrument compensation current circuit was broken down due to aging ，and we solved the problem by replacing the faulty capacitor. After the repairmen ，the calculated background noise of magnetic declination D ，horizontal component H and vertical component Z decreased from 1.19′，1.45 nT ，1.58 nT to 0.82′，0.32 nT ，0.50 nT ，and the noise quality of each component had been significantly improved. Through the inspection ，detection and judgment of geomagnetic instruments and external observation environmental problems ，we summarize the reasons for the noise fault. This paper provides a scientific and effective detection method for geomagnetic stations to find and analyze the main reason for the data noise problems.* 收稿日期：2022-04-04；采用日期：2022-06-06。
GSM-19T 质子磁力仪操作手册说明书
1 前言 GSM-19T 普通/梯度质子磁力仪最大程度实现了轻便、便携的设计理念，可作为移动或基站观测，主要应用于相关地质、考古等领域的地球物理勘探，或用于地震、火山活动研究和长期地磁台观测站。
GSM-19T 属于测量地球磁场的第二代磁力仪，其灵敏度<0.1nT,分辨率可达0.01 nT（即测量结果中小数点后面显示两位有效数字，在仪器工作范围内绝对精度可达0.2nT。
GSM-19T 采用微处理器控制，存储量大，可扩至32M。
可以实现基站与移动观测站同步，自动进行日便改正。
数据采集结果可通过RS-232-C 串行口将数据连续输出到计算机或其他存储设备。
可以在线快速传输。
同时观测两个磁场值的梯度测量通过精确控制测量间隔，可获得高质量梯度值而且与地磁日变无关。
装备附带超低频（VLF）传感器可作为超低频（VLF）质子/梯度磁力仪使用。
图1: 质子旋进传感器、传感器棒和控制台北京欧华联科技有限责任公司图2: 控制台和两个传感器 Gradiometer 配置，传感器连接见图1，第二个传感器需要额外的传感器棒该仪器部分特点介绍如下：2 基本原理·微处理器控制，存储量大（可扩展到32 Mbytes）。
·可以实现基站与移动观测站同步并自动进行日变改正。
·采集的数据与计算机之间的数据读取采用RS-232-C 串行口。
·在线实时传输（RTT）和快速的转换运算。
·梯度模式通过严格控制采样间隔并同时观测两个磁场值，从而获得高质量梯度值且结果不受日变影响。
配合VLF（超低频）传感器可兼容磁力和梯度仪的VLF 测量。
GMS-19T 系列磁力仪包括几个不同的类型，各自有不同的特征和功能选项。
而且不同的类型和选项可广泛运用于不同的行业和其它结果结合使用。
这个手册的目的是介绍主要的仪器类型、特征和操作选项。
希望这个操作手册可助您透彻理解并实现熟练操作。
如果您在操作过程中发现任何本手册没有描述的特点等，请及时与我们联系，我们欢迎您们的建议。
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的工作 原理 、 信号处 理 电路 设计 ， 以及发 展趋势 。
１ 磁 通 门磁力 仪
垂一
基 耋 妻 季 一
激励线 圈
为 了抑 制该 基 波信 号 ， 出现 了各种 实 用 的传 感器 形式 。根据 磁 芯结 构 形 式 可分 为 双 棒 芯 、 环 形芯 和管 形 芯 传感 器 等 。环 形 芯 传 感 器 （ ２ ， 图 ） 因其 激励 场在左 右 两 对称 的磁 芯 中大 小 相 等 、 方
为 ０ ０ — ５０ ０ｎ 变化周 期 大 约在 ０ １Ｓ 几天 的 范 围 内。变 化磁 场可 以 分为 由电离层 电 ． １ ０ Ｔ， ． 到 流体系 引起 的地磁 要素 的周 日变化 、 磁暴 和地磁 脉 动 ， 每一 种类 型对 测量仪 器 的要求侧 重点 都
不一样 。
人们 已发 现 了许 多物 理效应 可用 于地 磁测 量 ， 出现 了基 于这 些物 理 效应 而 产 生 的各 类 并 地 磁测量 仪器 。例如 ， 于磁场 和永久 磁铁 相互作 用原 理 的各种机 械磁 力仪 ； 于电磁感 应 原 基 基 理 的有偏 角 、 角仪 、 应线 圈磁 力仪 和磁通 门磁 力仪 ； 倾 感 基于 质子 、 电子磁 共振 原理 的质子 旋进 磁力 仪 、 ｅｈ ｕｅ 磁力 仪 、 Ｏｖ ｒ ａ ｓｒ 光泵 磁力 仪 ； 于超 导磁 效应 的有超 导磁 力仪 等 。特别 是 自从 ２ 基 ｏ 世纪 中期 ， 质子旋 进磁 力仪 和磁通 门磁力 仪 问世 以 后 ， 高 了地磁 测 量 的精 度 和灵 敏 度 ， 提 为地 磁观 测提供 了有 力 的观 测手段 。 目前地磁 台站 的 相 对 记 录仪 器 基 本 实 现 了数 字 化 记 录 。经 典 磁 变仪 的 分 辨 力 一 般 为
述 了应 用 于 地 磁 相 对 记 录 的 数 字矢 量磁 力仪 的工 作 原 理 、 号 处 理 电 路 设计 以及 发 展趋 势 。 信
关 键 词 地 磁 观 测 ； 对 记 录 ； 相 矢量 磁 力 仪
０ 引言
地磁 场在 时 间和 空 间 分 布 上 是 连 续 变 化 的 。地 磁 信 号 频 谱 范 围宽 （ 期 从 ０ ２ Ｓ到 １ 周 ． 年 ） 动态 范 围大 （． １ ７ ０ Ｔ） 给地 磁 观测 仪 器提 出了很 高 的要 求 （ 国地震 局 监 测预 、 ０ ｏ ～ ｏ０ ０ｎ ， 中
地 震 地 磁 观 测 与 研 究
第 ３ １卷 第 ２ 期 ２１ ０ ０年 ４月
ＳＥＩ ０ Ｌ０ＧＩ ＳＭ ＣＡＬ ＮＤ Ｅ０ Ｍ Ａ ＧＮ ＥＴＩ Ａ Ｇ Ｃ ０Ｂ ＥＲＶＡＴＩ Ｓ ＯＮ ＡＮＤ ＲＥＳ ＡＲＣＨ Ｅ
Ｖｏ ． １ Ｎｏ ２ １３ ．
Ａｐｒ ２０１ ０
１ｎ 左 右 ， Ｔ 频率 响应 从 Ｄ Ｃ到 １Ｈｚ 记 录方 式是 光 点 照相 记 录 。磁 通 门磁 力 仪 目前 已经 成 为 ， 地 磁相对 记 录的典 型设备 ， 广泛应 用 于地磁 观 测 台站 。为 了提 高仪 器 的分 辨力 、 响应 速 度 、 稳 定度， 降低温 度系数 等 ， 发人 员利用 高精 度 的标 量 磁 力 仪研 制 分量 磁 力 仪 ， 研 如分 量 光泵 磁 力
仪 等 。为了获 得独立 的观测 物理 量 ， 发每 秒测 量 ８ 、Ｄ 和 Ｆ， ｄ ｄ 矢 量磁 力仪 。为 了获 研 １８ 如 ｌＤ
作 者简 介 ： 晓 美 （ ９ ９ ）女 ， 士 ， 理 研 究员 ， 王 １７一 ， 硕 助 主要 从 事 地 磁 观 测 仪 器 设 备 研 制 、 测 标 定 与 地 磁 数 据 处 理 方 法 检 研究 基金 项 目： 国地 震 局 地 球 物理 研 究 所 ２ ０ 中 ０ ７年 中 央级 公 益 性 科 研 院 所 基 本 科 研 业 务 专 项 的 分 量 光 泵 磁 力 仪 的技 术 研究 （ Ｊ Ｏ Ｂ Ｏ 、 国地 震 局 国 家科 技 支 撑 计 划 子 专 题 的感 应 式 磁 力 仪 研 制 （ Ｏ ６ Ａ Ｏ Ｂ ｌ０—４ 共 同资 助 ＤＱ Ｂ ７ ｌ） 中 ２ Ｏ Ｂ Ｃ ｌ Ｏ 一３０ ） 中 国地 震 局 地 球 物理 研究 所 论 著 编 号 ：０ ２０ １ ＡＣ ０ ６
ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊ ｉ ｎ １０ —２ ６ ２ １ ． ２ ０ ３ ｏ ：０ ３ ６ ／ ．ｓ ． ０ ３ ３ ４ ． ０ ０ ０ ． １ ｓ
应 用 于 地 磁 相 对 记 录 的 数 字 矢 量 磁 力 仪
王 晓 美Ｄ 滕 云 田Ｄ 谭 婧 王喜珍 Ｄ 王 晨 ” 吴 琼¨
１ 中 国北 京 １ ０ ８ ） ００ １中 国地 震 局 地 球 物 理 研 究 所
２ 中 国辽 宁 １ ０ ６ ） １ １ ２沈 阳炮 兵 学 院 摘要 地 磁 相 对 记 录 的任 务 是 连 续 记 录 因 电离 层 中 的 电 流 体 系 引 起 的地 磁 场 变 化 。本 文 详 细 阐
报 司 ，０ ２ 。由于单独 使用 一 台仪 器难 以完 成对地 磁场 的连续 完整 、 ２０ ） 准确 可靠 的观测 任 务 ， 目
前将地 磁 观测系 统分为 绝对 观测 系统和相 对记 录系 统两个 部分 。地 磁 台站相对 记 录的任 务是 记 录因 电离层 中的 电流体 系引起 的地磁场 变 化 ， 即地 球 变 化磁 场 。地 磁扰 动 的动态 范 围 大约
本 文 收 到 日期 ：０ ９１ —９ ２０ —０１
７ ８地震地磁观测
与
研
究
得 分辨力 高 、 结构简单 、 安装 方便 的仪器 ， 研发 了感应式 磁力仪 （ 黄清华 ，０ ５ 于忠 臣 ，９ ３ 丁 ２０ ； １８ ；
鸿佳 ，０ ４ Ａｌ ａ ｄ ｏ ， ０ ４ 。本文详 细 阐述 上述 应 用 于地 磁相 对 记 录 的数 字矢 量 磁 力仪 ２０ ； ｅ ｎｒｖ ２ ０ ） ｘ