仪器仪表学报

作者：刘长胜，刘腾，任同阳，康利利，周海根

单位：刘长胜,1?吉林大学 地球信息探测仪器教育部重点实验室长春130061；2?吉林大学仪器科学与电气工程学院长春130061,,刘腾,1?吉林大学 地球信息探测仪器教育部重点实验室长春130061；2?吉林大学仪器科学与电气工程学院长春130061,,任同阳,1?吉林大学 地球信息探测仪器教育部重点实验室长春130061；2?吉林大学仪器科学与电气工程学院长春130061,,康利利,1?吉林大学 地球信息探测仪器教育部重点实验室长春130061；2?吉林大学仪器科学与电气工程学院长春130061,,周海根,1?吉林大学 地球信息探测仪器教育部重点实验室长春130061；2?吉林大学仪器科学与电气工程学院长春130061,

关键词：地空频率域电磁探测;空心线圈传感器;等效电路噪声模型;参数优化

基金：吉林省自然科学基金（20170101085JC）、国家自然科学基金（41474091）项目资助

针对地空频率域电磁法（GAFEM）的大范围、快速探测需求，研制了一种适用于GAFEM的高灵敏度、低噪声、低质量的空心线圈传感器（ACS）。首先，根据一维正演计算了收发距10km处的等效面积归一化响应电压，进而确定传感器灵敏度和噪声水平的指标需求；然后，建立ACS的电路等效模型，并对电路噪声进行分析计算，引进拉格朗日乘子法来优化ACS的设计参数以达到灵敏度、噪声和质量指标要求；最后，根据优化参数设计空心线圈传感器，在电磁屏蔽室对其进行测试，结果显示在噪声参考频率（100Hz）处，优化传感器噪声为0?09pT/Hz1/2，灵敏度为14?7mV/nT,总质量为1?25kg。野外实验表明，地面同一测点处，本文优化ACS测量的磁场幅度与AMTC?30磁棒的测量值一致；且在空中飞行中，该ACS能获得有效磁场信号。

来源：2019年第2期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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