地磁屏蔽、地磁模拟系统

地磁屏蔽、地磁模拟系统系统组成                                                     

三维亥姆霍兹线圈磁场发生系统由三维Helmholtz线圈、磁场检测装置、测控装置组成，如图 1所示。

磁场发生装置

磁场发生装置由一台三维亥姆霍兹线圈和高精度直流励磁电源与磁场屏蔽筒构成。三维亥姆霍兹线圈的每轴线圈组由两个直径相同且平行的圆形线圈组成，每轴线圈组之间相互正交。线圈采用无磁材料作为主体框架，其他连接部件采用POM、PMMA和纯铜等无磁材质。每轴线圈组的两个线圈串联，最终与其对应的电源连接，通过控制电源输出的电流以改变每轴的磁场强度，从而生成对应方向的磁场分量Bx、By、Bz。

磁场检测装置

磁场检测装置由磁通门计和三维磁通门探头组成，放置于线圈均匀区内的三维磁通门探头是采用线圈感应原理制成的磁场检测传感器，采用三维高精度磁通门探头，分辨率可达0.1nT，磁通门计为三维磁通门探头提供稳定的工作电压，同时采集探头输出的电压信号，经过放大滤波、AD采集后转换为磁场信号显示于液晶屏幕上，并可通过通讯串口将实时磁场信息上传至上位机软件。

测控装置

测控装置包含移动终端控制设备及上位机软件。上位机软件通过通讯串口与三台高精度直流励磁电源通讯，可通过控制指令设置各台电源输出电流值，同时上位机软件通过串口与磁通门计通讯，可解析指令读取当前磁场值。由此，可形成磁场设置-磁场检测-磁场调整的控制闭环，通过PID算法准确控制线圈内部磁场强度。