[发明专利]一种提高质子磁力仪测量精度的方法及其电路

权利要求书

1.一种提高质子磁力仪测量精度的方法，采用高速器件测周期、信号数据质量实时分析处理以及器件温度系数自动校正的方法，其特征在于，具体步骤如下：1)高速器件测周法，用待测信号的周期作为标准脉冲的计数闸门时间，在此时间内用计数器记录下标准脉冲的个数N，则可算得待测信号的周期；2)实时信号数据等级评估及处理法，根据被测磁场与干扰在时域特性上的差异和旋进信号的衰减特性，每次极化磁场撤消后在旋进信号的衰减过程中读取五个计数值N1、N2、N3、N4、N5，然后自动计算这五个数的离散性；3)器件温度系数校正法，采用高灵敏的温度集成传感器件和12位的A/D模数转换器对电路的温度进行实时检测，根据事先对整个电路温度系数的实测标定参数，在测量程序中直接将其校正。

2.根据权利要求1所述的提高质子磁力仪测量精度的方法，其特征在于，所述步骤1)高速器件测周法，用待测信号的511个周期作为30MHz标准脉冲的计数闸门时间，在此时间内用24位高速计数器记录下标准脉冲的个数N，则可算得待测信号的周期：t＝N/(511×30000)ms，磁场总强：T＝1/t×23487.2 nT。

3.根据权利要求2所述的提高质子磁力仪测量精度的方法，其特征在于，所述24位高速计数器的响应频率为100MHz，测量分辨率：N＝23487.2/45000×511×30000＝8001306，计数器分辨率为±1，则此电路磁场测量的最高分辨率为：±1/N×45000＝±0.0056 nT。

4.根据权利要求1所述的提高质子磁力仪测量精度的方法，其特征在于，所述步骤2)实时信号数据等级评估及处理法，五个数的离散性即均方差σ，根据实验与同地点的OVERHAUSER观测数据对比分析结果，定出了信号等级计算的经验公式以及数据处理的规则：信号等级SIG＝INT(1200/(σ+76))，则可定出0-15的信号等级，数据根据信号等级可分为三种处理方法；

所述3)器件温度系数校正法，具体步骤如下：标准频率信号输入到仪器整机电路，根据其在各种温度环境中自动记录下的温度及信号频率，生成温度校正参数表，将温度校正参数写入测量程序，自动实现电路温度系数的校正。

5.根据权利要求4所述的提高质子磁力仪测量精度的方法，其特征在于，所述三种处理方法：当SIG≥5时，N取五个数的平均N＝(N1+N2+N3+N4+N5)/5；当2≤SIG＜5时，N取前三个数的平均N＝(N1+N2+N3)/3；当SIG＜2时，N取第一个数N＝N1，并且将信号等级同步记录下来，作为产出数据日后进一步处理的重要依据。

6.根据权利要求1所述的提高质子磁力仪测量精度的方法，其特征在于，所述步骤3)器件温度系数校正法，传感器件用AD590和12位的A/D模数转换器用PIC16C877自带的，对电路的温度进行实时检测。