[发明专利]一种海底三分量磁力仪的测量电路

说明书

技术领域

本发明属于海底磁力勘查技术领域，具体涉及一种基于英国Bartington公司磁通门传感器的海底三分量磁力测量电路。

背景技术

地球是天然的磁体，各种仪器、矿藏、以及军事武器均受到地磁场的影响，在局部范围内，铁磁性物质不可避免的被地球磁场磁化产生磁矩，形成向外辐射磁场的磁源，相应的影响地磁场的分布从而引起磁场异常，也对磁传感器产生影响。因此在一定空间区域内，连续检测区域内磁场，分析对比磁场数据，利用磁异常现象可以对目标进行定位和跟踪。在国内，磁法勘查一直以来是地质调查与勘探的有效手段之一，随着世界各国对海底矿产资源开发的日益重视，磁法勘查逐渐在海洋领域得到应用。地质学家通过对海底进行磁力勘探，然后根据磁力数据描绘地区磁场地图，分析定位热液硫化物喷口以及矿藏分布等情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海底三分量磁力仪的测量电路。

本发明包括电源电路、传感器信号采集电路、数据传输与存储电路、主控电路。

所述的电源电路包括+13V输出电源电路、-13V输出电源电路、+6.5V缓冲电压电路、+5V偏置电压输出电路、+5V输出电源电路、+3.3V输出电源电路、+2.5V基准电压电源电路；电源电路负责提供正负13V电源给磁通门传感器供电，并通过+6.5V缓冲电压电路与线性电路得到纹波较小的5V和3.3V；其中5V给高精度模数转换器供电，+5V偏置电压输出电路为信号调理电路提供高精度，低温漂的偏置电压；+2.5V基准电压电源电路为模数转换芯片提供稳定的基准电压。

所述的传感器信号采集电路包括数模转换电路和三个结构相同的信号调理电路。

所述的信号调理电路包括运算放大器芯片IC11，电阻R16的一端、电阻R17的一端、电阻R18的一端接运算放大器芯片IC11的3脚，电阻R16的另一端接+5V偏置电压输出电路的+5V偏置电压输出端，电阻R18的另一端、运算放大器芯片IC11的4脚接地；运算放大器芯片IC11的2脚和1脚接电阻R19的一端，运算放大器芯片IC11的8脚和电容C25的一端接+5V输出电源电路的+5V电源输出端，电容C25的另一端接地；电阻R19的另一端和电容C26的一端接电阻R20的一端，电阻R20的另一端和电容C27的一端接运算放大器芯片IC11的5脚，电容C27的另一端接地；电容C26的另一端、运算放大器芯片IC11的6脚和7脚连接，作为信号调理电路的输出端；三个信号调理电路中的电阻R17的另一端分别作为三轴磁通门传感器M的三轴磁场电压信号的三个输入端；运算放大器芯片IC11采用德州仪器的精密运放芯片OPA2376。

所述的数模转换电路包括模数转换芯片IC12，电阻R21的一端、极性电容Cp14的正极、电容C29的一端、电容C30的一端接模数转换芯片IC12的4脚，电阻R21的另一端接+2.5V基准电压电源电路的+2.5V基准电压输出端，电阻R22的一端、极性电容Cp14的负极、电容C29的另一端、电容C30的另一端接模数转换芯片IC12的3脚，电阻R22的另一端接地；模数转换芯片IC12的1脚、极性电容Cp13的正极和电容C28的一端连接后接+5V输出电源电路的+5V电源输出端，极性电容Cp13的负极和电容C28的另一端接地；模数转换芯片IC12的6脚、8脚、10脚分别与三个信号调理电路的输出端连接；模数转换芯片IC12的5脚通过电阻R23与+2.5V基准电压电源电路的+2.5V基准电压输出端连接，模数转换芯片IC12的2脚接地；模数转换芯片IC12的14脚、15脚、16脚、电容C31的一端、极性电容Cp15的正极接+3.3V输出电源电路的+3.3V电源输出端，模数转换芯片IC12的17脚、电容C31的另一端、极性电容Cp15的负极接地；晶振Y1的一端和电容C33的一端接模数转换芯片IC12的19脚，晶振Y1的另一端和电容C32的一端接模数转换芯片IC12的18脚，电容C33的另一端和电容C32的另一端接地；电阻R24的一端接模数转换芯片IC12的24脚，电阻R25的一端接模数转换芯片IC12的23脚，电阻R26的一端接模数转换芯片IC12的22脚，电阻R27的一端接模数转换芯片IC12的21脚，电阻R28的一端接模数转换芯片IC12的20脚，电阻R28的另一端接地；模数转换芯片IC12采用德州仪器的24位模数转换芯片ADS1256。