单分量磁通门传感器技术指标
9200D使用说明
地 址：上海市巨野路61弄4号403室 邮编：200135E-Mail : syzhang@ zsy31@9200D手持式单分量磁强计使用手册2007-121 使用须知1.1 预热9200D磁强计开机后，一般预热5分钟，其内部温度基本稳定，仪器工作完全正常。
1.2使用环境由于9200D磁强计用于测量弱磁场值，测量时应选择磁场稳定的环境，尽量避免铁磁物质过多的环境，实在无法避免，应保证铁磁物质与磁磁传感器保持一定距离并固定不动。
不要将磁场值远超出最大量程值（即±100000nT）的物体接近磁磁传感器，最大允许的环境磁场值为±2000000nT，超出该极限值会损坏磁磁传感器。
1.3 典型应用在舰船消磁、控制仪器、航空航天、地质探矿、工业自动化、无损检测、磁性导航等众多领域，9200D磁强计在以下几个方面有着广泛的应用：1.定点环境磁场监测环境磁场可以是地球磁场、空间磁场、人类从事科研生产活动特意建立的磁场，以及人们需要从事研究的杂散磁场和希望消除的干扰磁场，测量卫星、舰船、航运货物等低磁化设备的磁场值；2.航迹环境磁场检测可以对飞机、车、船的航迹环境磁场数据进行连续实时检测；3.磁场源探测探测对象包括铁矿石、电器磁场和各种特性磁体；4.材料磁性参数测量将材料样品与磁传感器置于一定的相对位置，必要时加以一些辅助设备，并经过一定的换算，以磁强计的输出数据表征材料的磁性参数；5.非磁性物理量测磁利用机械部件上的铁磁体，可以将物位、转速等物理量转换成磁传信息；6.检测磁场的存在：如安检部门检测金属物体，检查某些无磁金属材料中是否有磁性杂质等检测单位；7.定向：如钻探时确定钻头方向，通电线圈电流产生磁场的方向等地质、船地址：上海市巨野路61弄4号403室邮编：200135E-Mail : syzhang@ zsy31@舶部门。
磁通门测磁仪器在低磁化设备磁场检测中已经得到了广泛应用，它可以精确地检测出设备的弱小磁场。
三端式磁通门传感器说明文档
三端式磁通门传感器说明文档1、型号序号型号尺寸备注1FGS-A（单分量）21mm×13mm×11mm2FGS-B（单分量）21mm×13mm×11mm含补偿（或校准）线圈3FGS-C（单分量）13mm×13mm×11mm4FGS-D（单分量）15mm×15mm×11mm5FGS-E（单分量）φ14mm ×27mm6TAM-A（三分量）38mm×34mm×30mm方形（三分量）7TAM-B（三分量）φ40mm×61mm圆柱形（三分量）8TAM-C（三分量）φ26mm×48mm圆柱形（三分量）注：一般需配套使用隔离变压器线圈。
2、传感器特性及分级项目军品级工业级商业级分辨率0.5nT0.5nT1nT非线性误差不大于0.1%F.S.不大于0.1%F.S.不大于0.2%F.S.稳定性1nT/h;2nT/h1nT/h;2nT/h2nT/h;5nT/h绕组电阻值对称性≤0.1Ω≤0.2Ω≤0.5Ω零位温度系数小于0.5nT/℃小于2nT/℃小于3nT/℃标度因数温度系数2counts/nT/℃2counts/nT/℃2counts/nT/℃正交度0.5°0.5°1°工作温度-40~150℃-20~125℃-20~85℃3、使用说明3.1磁通门原理磁通门传感器经过激励产生的感应电势增量e（H0）中有偶次谐波分量，采用谐波选择法中的二次谐波发将磁通门信号选择出来。
二次谐波电压经测磁通道选频、相敏检波和积分转化为稳定的与被测磁场成正比的直流电压信号，此电压经反馈环节反馈到磁通门中并供后续采集与处理。
传感器输出二次谐波电压经选频放大器放大后进行相敏检波。
相敏检波输出一直流电压，该电压的大小与外磁场成正比。
电压的极性决定于外磁场的方向。
积分器输出电压为输入电压的积分。
磁通门电流传感器说明书
高精度电流传感器规格书AIT1000-SG深圳市航智精密电子有限公司AIT1000-SG 高精度电流传感器多点零磁通技术系统应用于现有高精度直流传感器技术之上，激励磁通闭环控制技术、自激磁通门技术及多闭环控制技术相结合，实现了对激励磁通、直流磁通、交流磁通的零磁通闭环控制，并通过构建高频纹波感应通道实现了对高频纹波的检测，从而使传感器在全带宽范围内拥有比较高的增益和测量精度。
产品图片核心技术性能特点◇激励磁通闭环控制技术◇原、副边隔离测量◇自激退磁技术◇出色的线性度和准确度◇多点零磁通技术◇极低的温漂◇多级量程自动切换技术◇极低的零漂◇温控补偿技术◇强抗电磁干扰能力◇宽频带和低响应时间应用领域◇医疗设备：扫描仪、MRI ◇轨道交通：高速列车、地铁、有轨无轨电车◇电力：变流器、逆变器◇测试仪器仪表：功率分析仪、高精密电源◇新能源：光伏、风能◇汽车：电动汽车◇舰船：电力驱动舰船◇航空航天：卫星、火箭◇计量：检定与校准◇智能电网测量：发电、电池监测、中低压变电站◇工业控制:工业电机驱动、焊接、机器人、吊车、电梯、滑雪升降机电气性能项目符号测试条件最小值标称最大值单位原边额定直流电流I PN_DC— — ±1000 — Adc 原边额定交流电流*I PN— — 707 — Aac 原边过载电流I PM1分钟— — ±1300 Adc 工作电压V C— ±14.2 ±15 ±15.8 V 功耗电流I PWR原边额定电流±30 ±700 ±830 mA 电流变比K N输入：输出1500:1 1500:1 1500:1 — 额定输出电流I SN原边额定电流— ±0.67 — A 测量电阻R M见图1 0 1.5 3 Ω＊：指交流有效值精度测量项目符号测试条件最小值标称最大值单位准确度X G输入直流，25±10ºC — — 10 ppm 线性度εL— — — 2 ppm 温度稳定性T C— — — 0.1 ppm/K 时间稳定性T T— — — 0.2 ppm/month 供电抗干扰T V— — — 1 ppm/V 零点失调电流I O@25ºC — — 1（用户可调零）ppm 纹波电流I N DC-10Hz — — 0.5 ppm动态响应时间t r di/dt=100A/us,上升至90%I PN— — 1 us 电流变化率di/dt — 200 — — A/us频带宽度（-3dB） F — 0 — 500 kHz零点失调电流I OT全温度范围— — ±5 μA安全特性项目符号测试条件数值单位隔离电压/ 原边与副边之间Vd 50Hz,1min 5 KV瞬态隔离耐压/ 原边与副边之间Vw 50us 10 KV爬电距离/ 原边与外壳之间dCp — 11 mm电气间隙距离/ 原边与外壳之间dCi — 11 mm 相比漏电起痕指数CTI IEC-60112 600 V一般特性项目符号测试条件最小标称最大单位工作温度范围T A—-40—+85ºC 质量M—1250±20g负载电阻使用说明图1：负载电阻与测量电流关系图运行状态说明◇正常运行时，绿灯常亮：设备上电后，当设备正常工作时，绿色指示灯常亮，D-Sub9接口的第3脚和第8脚导通。
CCM-4磁力仪使用说明书
CCM-4 型磁力仪使用说明书✧感谢您使用CCM-4磁力仪，我们将尽力为您提供使用、维修及各种技术服务。
✧在您使用仪器之前请务必仔细阅读《使用维护说明书》，严格按照说明书中的要求操作、维护。
北京吉祥天地科技有限公司联系人：周晓敏联系电话：135****3936地址：北京市海淀区昆明湖南路9号云航大厦一、概述CCM-4型磁力仪为单轴磁通门磁力仪，其工作原理是将一磁通门传感器吊装在探头内，通过电缆将其所测得的磁场强度信号送到主机进行处理，并用4½位数字表头显示出测量结果。
由于传感器是垂直吊装，因而其测量值是磁传感器处地磁场的垂直分量。
该仪器可用于铁矿、有色金属矿床的磁法勘探，同时也可用于探测铁磁地下埋设物，如：自来水管、铸铁管道、含钢筋的混凝土管道等。
为满足记录地磁日变及地震观测的需要，本仪器专门设有模拟输出，用户可接记录仪进行无人值守观测记录。
该产品的最大特点：●轻便，性能稳定可靠。
●高分辨率，宽量程。
●抗50Hz及其它电磁干扰能力强。
二、主要技术指标：探测对象：铁磁性物体及含有铁磁物质的载体，地磁场的日变观测参数：地磁场的垂直分量传感器：外壳尺寸Φ65mm×150mm,硅油阻尼的自动调平系统（±1°范围内）里程：±19999nT ±0.5%（纳特）分辨率：1 nT地磁补偿范围：35,000 nT -55,000 nT粗调：1）35,000-40,000 nT2）40,000-45,000 nT3) 45,000-50,000 nT4）50,000-55,000 nT细调：5000 nT，10圈，线性连续可调转向差：≤±100 nT（水泡在记号圈内，探头自旋360°读数最大最小之差）电源：16只AA型镍氢可充电电池（1400mAH）整体耗电：约100mA工作环境温度：-10℃—+50℃显示方式：4½位液晶数字显示主机尺寸：190mm×65mm×230mm传感器支杆尺寸：Φ24mm×1075mm传输电缆： 2.5m主机重量： 2.0kg传感器重量：0.45kg三、成套性：1．CCM-4磁力仪主机1台2．CCM-4传感器1只3．专用充电器1只4．专用传感器三脚架1只5．专用传感器支杆1套6．主机—传感器电缆2条7．背带1条8．技术文件1）CCM—4磁力仪使用维护说明书1份2）CCM—4磁力仪检验卡1页3) CCM—4磁力仪装箱单1页4）CCM—4磁力仪检验合格证1张9．仪器包装箱1只四、操作使用方法：1．CCM-4磁力仪主机内配有专用镍氢可充电电池，使用前先按下主机面板上“电源”开关，并分别按下“电池”“+”和“-”，此时表头显示数字均应大于9.600，否则应对电池充电，其方法是：将仪器底部标有“充电，输出”字样插座上的黑色橡皮护罩拔下，将专用充电器的插头插入并顺时针旋紧锁圈，吧充电器电源插头接通220伏市电，此时充电器的电流表和电压表均应有显示，充若干小时后充电器面板左边的电流表指示变小或在零与350mA之间摆动，说明电池已充满，即可拔下充电器重复起始工作方法，检查电池电压是否满足工作条件，若满足即可投入使用。
磁通计参数
磁通计是一种电流传感器，它通过测量磁通来测量电流。
磁通是电流通过导体产生的磁场引起的磁流。
磁通计参数是指磁通计的性能参数，如：
1.电流量程: 指磁通计能测量的最大电流值；
2.电流精度: 指磁通计测量电流值与实际电流值之间的误差；
3.频率响应: 指磁通计在不同频率下的测量精度；
4.输出线路阻抗: 指磁通计输出信号的电阻；
5.工作温度范围: 指磁通计在特定温度范围内可以正常工作；
6.耐压限制: 指磁通计能承受的最大电压；
磁通计参数的选择取决于应用场景的要求, 例如精度需求, 频率范围, 工作温度, 电压等. 在选择磁通计之前，应该考虑应用场景对这些参数的要求。
例如，如果应用场景需要高精度测量，那么磁通计的电流精度应该是一个重要考虑因素。
如果应用场景需要测量高频电流，那么磁通计的频率响应也应该是一个重要考虑因素。
如果应用场景需要在高温下运行，那么磁通计的工作温度范围也应该是一个重要考虑因素。
总之，磁通计参数是磁通计性能的重要指标，应根据应用场景的需求进行选择。
在选择磁通计之前，建议咨询专业人士或厂商，以确保选择合适的磁通计。
一种单环磁通门传感器的设计与仿真
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第 26 卷 第 13 期 Vol.26 No.13
电子设计工程 Electronic Design Engineering
2018 年 7 月 Jul. 2018
一种单环磁通门传感器的设计与仿真
陈 浩，倪大成，任 浩，郑华雄，李 敏
（宁波中车时代传感技术有限公司 浙江 宁波 315021）
摘要：文中提出了一种单环磁通门传感器并介绍了单环磁通门的工作原理。另外介绍了一种磁芯
沿 ，铁 芯 在 负 向 饱 和 状 态 ，在 方 波 电 压 作 用 下 ，铁 芯
图 2 铁芯磁化曲线 内的磁场将沿着 A-P-Q-B-Q-P-A 的路径周期性变 于铁芯处于负向饱和，所以铁芯线圈的电感 L1 很小
化，则分段列出激励回路电路方程为：
（线 圈 电 感 与 铁 芯 磁 导 率 正 相 关 ，铁 芯 饱 和 后 ，磁 导
图 1 单环磁通门探头原理
假定激励电压 U（t）为一理想方波，采样电阻 Rs 远 大 于 线 圈 内 阻 ，则 激 励 电 路 的 回 路（次 边 回 路）方
通门传感器，应用于漏电流测量领域。
1 单环磁通门探头原理
单 环 磁 通 门 探 头 的 工 作 原 理 如 图 1 所 示 ，周 期 变 换 的 激 励 信 号 激 励 磁 芯 ，产 生 激 磁 磁 场 。 根 据 法 拉 第 电 磁 感 应 定 律 ，磁 场 的 变 化 会 使 线 圈 内 产 生 感 收稿日期：2017-11-14 稿件编号：201711091
磁通门传感器数据采集单元FDU101
数据采集单元—卓越的磁场测量解决方案磁通门传感器数据采集单元FDU101简述:德国柯雷公司的磁通门传感器数据采集单元FDU101，按照工业标准设计，电路精度高达0.05%，结构紧凑，可靠实用。
用户只需要将一个三维磁通门传感器，如Bartington 品牌的Mag-03、Mag-13或者Mag690等，连接到FDU101，即可得到数字化输出，简单快捷。
磁通门传感器数据采集单元FDU101，不但为相连的这个三维磁通门传感器提供±15V 电源，而且将磁通门传感器输出的磁场模拟信号(±10V)转换为对应磁场磁感应强度的数字信号，通过RS485接口输出，采样速率高达200ksps ，输出传输速率高达1ms/次，分辨率高达0.1nT(1μG)。
磁通门传感器数据采集单元FDU101的电源非常有特色，为单路4.5VDC-36VDC 宽幅电源。
电力供应不足或者供电设备故障等情况会导致电压不稳，容易造成测试数据不稳定或硬件损坏。
宽幅电压供电，有效保证了在电压不稳定的情况下，磁通门传感器数据采集单元FDU101的稳定运行，极大提高了可靠性。
多个磁通门传感器数据采集单元FDU101组成分布测试系统，非常适用于各类空间变化磁场的同步测试、环境空间磁场分布测量、磁性船模磁场测量实验及梯度磁场的分布测试；应用领域包括航空航天、船舶制造、科研、工业探伤等。
特性●作为磁通门传感器的供电单元●作为磁通门传感器的数据采集单元●电源：4.5VDC-36VDC ●可连接一个三维磁通门传感器●兼容Bartington 品牌的磁通门传感器●电路精度高达0.05%●采样速率高达200ksps ●分辨率高达0.1nT(1μG)●输出数字信号(RS485)●输出传输速率1ms/次●数字化一个三维磁通门传感器●精度：0.05%●分辨率：0.1nT(1μG)数据采集单元—卓越的磁场测量解决方案软件界面SMART 电脑软件具有高达7位的数据显示位数，而且具有丰富的功能：1、可以自动记录和显示趋势图曲线；2、可以实时显示磁场强度XYZ 分量值及矢量值、最大值、最小值；3、选择切换DC 测量模式和AC 测量模式；4、可以实时记录保存磁场强度数据等。
磁通门技术
磁通门技术I国内外研究现状磁通门是利用被测磁场中高导磁铁芯在交变磁场的饱和激励下，其磁感应强度与磁场强度的非线性关系来测量弱磁场的一种传感器。
磁通门传感器也称磁强计，由探头和接口电路组成，具有分辨率高(最高可达10-11T)、测量弱磁场范围宽(在10-8T以下)、可靠、简易、经济、耐用、能够直接测量磁场的分量和适于在高速运动系统中使用等特点。
磁通门传感器的研究起始于1928年，几年后才出现了利用磁性材料自身磁饱和特性的磁通门磁强计，它被用来测量1mT以下的直流或低频交流磁场。
1936年，Aschenbrenner和Goubau称达到了0.3nT的分辨率。
在第二次世界大战中，用于军事探潜的磁通门传感器有了较大的发展。
用电流传感器作为电气设备绝缘在线检测系统的采样单元，已得到业内人士的共识。
目前，电流传感器有多种类型，如霍尔传感器、无磁芯电流传感器、高导磁非晶合金多谐振荡电流传感器、电子自旋共振电流传感器等。
由于电力系统使用环境的特殊性，许多传感器存在自身的局限性。
目前应用于电力系统的电流传感器多是以电磁耦合为基本工作原理的，从采样方式上分，这类传感器主要有直接串入式、钳式、闭环穿芯式三种。
大量的研究试验表明，基于“零磁通原理”的小电流传感器更适合电力系统绝缘在线检测的要求。
本文所述小电流传感器即是以磁通门技术为基本原理，加上闭环控制在电子电路中的应用，使小电流传感器具有高精度、高稳定度、抗干扰能力强等优点[1]。
磁通门是一种磁测量传感器。
由于它在动目标中可以极敏感地感应地磁强度,早在本世纪30年代就被应用于航磁测量部门。
近20年来,在物理学、电子技术、金属冶炼等方面取得的巨大成果,使磁通门在弱磁测量、抗电磁干扰、耐高温、可靠性、寿命、价格方面取得了前所未有的进展。
在地质勘探和石油钻井中,包括磁通门在内的敏感元件提供的有关钻头前进方向的信息,使按设计井身轨迹实现高质量定向—水平钻井成为可能。
我在这里简单列举几个国际上取得的成果。
(完整版)磁通门技术
e=( )=－2π× f1W2S (2μ2msin4πf1t +4μ4msin8πf1t +6μ6msin12πf1t +...) (8)
式(8)证明只要铁心磁导率μ随激磁磁场强度而变,感应电势中就会出现随环境磁场强度而变的偶次谐波增量e(HOL)。
当铁心处于周期性过饱和工作状态时,e(HOL)将显著增大。利用这种物理现象就可以测量环境磁场。但与变压器效应相比较,其感应线圈输出的磁通门信号。e(HOL)相当微弱。为实现精确测量,可设计成差分输出探头来消除磁通门探头变压器效应的感应电势。
磁通门是一种磁测量传感器。由于它在动目标中可以极敏感地感应地磁强度,早在本世纪30年代就被应用于航磁测量部门。近20年来,在物理学、电子技术、金属冶炼等方面取得的巨大成果,使磁通门在弱磁测量、抗电磁干扰、耐高温、可靠性、寿命、价格方面取得了前所未有的进展。在地质勘探和石油钻井中,包括磁通门在内的敏感元件提供的有关钻头前进方向的信息,使按设计井身轨迹实现高质量定向—水平钻井成为可能。
磁通门技术原理
磁通门地磁经纬仪磁通门传感器的研制
磁通门经纬仪磁传感器的研制范晓勇滕云田周勋周鹤鸣张炼（中国北京100081 中国地震局地球物理研究所）摘要：结合磁通门地磁经纬仪的观测特点，对磁通门传感器模型进行理论分析，选择具有高磁导率的1J86坡莫合金，和具有相同热膨胀系数、高塑性、较高持久蠕变强度的GH128合金，分别作为磁芯和骨架材料，采用跑道形磁芯结构作为设计磁通门传感器的核心部分。
对设计的磁通门传感器进行技术指标测试，结果表明，实验磁通门传感器优于设计要求。
关键词：磁通门传感器；磁芯材料；跑道形磁芯；低噪声；温度特性稳定0 引言地磁场的观测通常分为绝对观测和相对记录。
磁通门经纬仪被主要应用于地磁场的绝对观测，因磁通门经纬仪在地磁场七要素的偏角Ｄ分量和倾角Ｉ分量的观测中操作容易而且观测精度高，已经成为国际上通用的地磁绝对观测仪器（徐文耀，2003；中国地震局监测预报司，2002; Gilbert D，1998；H U Auster，2003），所以世界各国的地磁观测者都在寻求高技术指标、性能稳定的磁通门地磁经纬仪，而各国研究人员对磁通门地磁经纬仪性能的提高也在不断地探索和研究中。
磁通门经纬仪由磁传感器、检测器和无磁经纬仪三部分组成。
磁传感器性能指标的提高对于磁通门经纬仪总体观测指标的提高起着关键性的作用。
根据磁通门经纬仪观测特点，磁传感器应具有极好的矢量响应性、较高的灵敏度和稳定的温度系数等特点，因磁通门传感器具有以上技术特点，所以成为磁通门经纬仪磁传感器的首选。
为了提高国产磁通门经纬仪的整体技术指标，设计一款磁通门经纬仪所需的磁通门传感器，经过实验测试，所设计的磁通门传感器的性能指标符合磁通门经纬仪所用磁传感器的设计要求，该传感器具有的低噪声、高灵敏度、温度特性稳定等特点，其将对提高国产磁通门经纬仪的整体技术指标起到非常重要的作用。
1工作原理1.1磁通门经纬仪工作原理磁通门传感器具有极好的矢量响应性，只有传感器磁轴方向的地磁场分量才能使传感器产生感应电动势，当传感器的磁轴方向与地磁场方向处于正交位置时，传感器测得地磁场显示为零值。
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单分量磁通门传感器技术指标
磁通门是一种结构结实、精确度高、灵敏度高的便携式磁场测试仪器，可以满足用户监视快速移动的磁场和测量电线周围的磁场。
磁通门计的高稳定性、高线性度和高精度性，使其成为测量高精度弱磁场的最优选择。
与磁通门计配合使用的传感器分为：橫向传感器和轴向传感器。
磁通门计的主要应用：
□ 测量环境磁场 □ 检测岩石中的弱磁场
□ 监视空运包裹 □ 测量地球矢量磁场
□ 校准实验室磁场源 □ 检测磁场屏蔽的衰减特征
如：亥母霍兹线圈、螺线管等 □ 评估磁屏蔽间的效果
技术指标
参数单位
增强工业级军品级工作温度℃-20℃ ~ 120 ℃-55℃ ~ 180 ℃
灵敏度μV/nT30μV30μV
分辨率nT1nT0.5nT
测量范围nT0~±200000nT0~±200000nT
稳定性nT/60min<1nT<1nT
非线性F·S·<0.01%<0.01%
重复性F·S·<0.001%<0.001%>
滞后F·S·<0.001%<0.001%温度系数ppm/ ℃50 ppm/ ℃30 ppm/ ℃
磁场测量精度 mGs 0.1 mGs
噪声nT<1nT<0.5nT 励磁方波频率 KHz 5 KHz
励磁方波电压 V Vp—p=4V
解调频率 KHz10 KHz
外形尺寸 mm 15*15*12mm 与16*16*12mm
接线方式。