闭环消磁电流控制仪的设计与实现

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(海军工程大学 电气与信息工程学院 武汉 430033)

传统消磁系统认为舰船固定磁场在一定范围内是不发生变化的，所以只采用开环控制方式，即只给出一个固定的电流来补偿固定磁场。但是，实践证明，固定磁场可以随着地球磁场的长期作用、海浪对舰船的冲击、舰船上设备的改变、武器发射等情况发生变化。因此，随着磁性水雷的精度越来越高，国外磁性探潜设备对潜艇搜寻能力的提高，传统的开环消磁系统已不能满足舰船磁场隐身的要求。闭环消磁系统能实时测量舰船固定磁场的变化，并通过测得的变化量实时改变闭环消磁系统中的电流大小，以达到补偿固定磁场的目的。这样可以进一步减小舰船磁场，从而使磁性水雷失效，或者超出磁性探潜设备对潜艇的搜寻范围。本文对闭环消磁系统的核心部分闭环消磁电流控制仪进行开发和调试。

1 硬件介绍

系统的硬件组成见图1。

图1 硬件组成

本文采用ARM2748作为闭环消磁电流控制仪的主控芯片，用周立功公司生产的SmartARM2400工控开发平台进行开发。以太网访问控制器(MAC)已经在LPC2478中集成，是一个功能齐全的10/100 Mb/s以太网MAC。以太网PHY收发器采用KSZ8041NL单芯片以太网物理层收发器，它具有功耗低、体积小、波形稳定、价格便宜等特点。片外存储器采用16位存储器(NORFlash)SST39VF1601，其大小为1 Mb[1]。

闭环消磁电流控制仪主要完成3个功能：采集内部磁场、计算外部磁场和计算外部补偿电流。其主要工作流程如下。

首先从测磁仪读取磁场值，计算出潜艇内部磁场变化量，通过内外磁场换算法计算出外部磁场变化量；……