磁通门磁强计感应回路的稳态解析模型*

刘 斯,曹大平,唐立军,何兆国(.长沙理工大学物理与电子科学学院,长沙 404;.武汉大学物理科学与技术学院,武汉 4007 .哈尔滨工业大学深圳研究生院,广东 深圳 58055)



磁通门磁强计感应回路的稳态解析模型*

刘 斯1*,曹大平2,唐立军1,何兆国3
(1.长沙理工大学物理与电子科学学院,长沙 410114;2.武汉大学物理科学与技术学院,武汉 430072 3.哈尔滨工业大学深圳研究生院,广东 深圳 518055)

针对磁通门磁强计感应回路中调谐电容对灵敏度的影响,提出了磁通门感应回路的分段解析稳态模型,计算了不同调谐电容值时的感应电流波形及峰-峰值。计算与实验的对比表明,感应波形之间相关系数均大于0.98,峰-峰值p平均计算误差小于3%。调谐电容在±8%内变化时,引起的磁通门灵敏度变化为大于37%。本文提供的磁通门感应回路稳态模型能够用于精确描述输出电流性质,为研究磁通门系统的温度稳定性提供分析和参考。

磁通门;磁传感器;参数放大效应;灵敏度;稳定性

磁场测量是了解太阳系各主体行星环境信息的重要手段之一[1-2]。高精度地磁场数据对建立空间等离子体运动模型及测量高能粒子通量具有重要意义[3-5]。磁通门磁强计是目前在地球磁场及空间ELF(Extremely Low-Frequency)电磁波测量方面应用最为广泛的科学仪器,它具有可靠性高、结构简单和成本较低等特点[6-7]。用于地球磁层研究的磁通门磁强计的主要作用是测量背景磁场及在背景磁场上叠加的低频磁场波动,用于研究亚暴起始时的突变重构[8],为计算高能粒子相空间密度提供直流磁场数据,也可用于研究ELF/ULF波的激发机制,为了解EMIC等电磁波对辐射带能量粒子的动力学演化过程提供观测支持。……