[发明专利]一种深海地磁测量仪电路

说明书

技术领域

本发明属于深海磁法勘查技术领域，具体涉及一种基于磁阻传感器的深海近海底地磁三分量测量仪电路。

背景技术

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。如何根据不同的需求背景开发各种应用于海洋的地磁测量仪，从而有效的探明海底铁磁性矿体的分布，是当前海洋磁法勘查手段的关键。在各种海洋磁力仪中，近海底地磁三分量磁力仪是目前研制的重点，海洋地质学家为了在深海区域获得较短波长的磁异常，以及更多的矿体分布详细信息，非常需要可在近海底区域工作的可测量地磁三分量的地磁测量仪。

在陆地上已成熟应用的光泵式地磁测量仪、Overhauser式地磁测量仪和核子旋进式地磁测量仪等因功耗较大需要母船提供电源，无法在近海底区域进行磁测，仅能在距海面50米附近进行拖曳磁测，而且光泵式磁力仪和Overhauser式地磁测量仪无法测得磁场三分量。目前可在近海底测量地磁三分量的地磁测量仪，其内部地磁测量电路全部基于磁通门技术，磁通门式测量电路的主要缺陷在于精度过低，因其线圈结构而稳定性不高，因此在分析海底小区域的地磁微变应用中缺乏实际意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于磁阻传感器的深海近海底地磁三分量测量仪电路，以克服磁通门式地磁测量仪电路精度过低且稳定性不高的缺陷。

本发明包括电源电路、置位/复位电路、传感测量电路、主控电路。

电源电路包括一级电源转换芯片IC1、二级电源转换芯片IC2、二极管D1、电阻R1、两个电解电容C3和C4、三个瓷片电容C1、C2和C5。一级电源转换芯片IC1的1脚为输入端，与9V电压源和二极管D1的阳极连接，一级电源转换芯片IC1的3脚为5V电压输出端，与二级电源转换芯片IC2的1脚连接；二极管D1的阴极与电阻R1的一端连接，瓷片电容C1的一端与一级电源转换芯片IC1的1脚连接，瓷片电容C2的一端与一级电源转换芯片IC1的3脚连接；一级电源转换芯片IC1的2脚、电阻R1的另一端、瓷片电容C1和C2的另一端接地。二级电源转换芯片IC2的1脚与电解电容C3的正极连接，二级电源转换芯片IC2的3脚为3.3V电压输出端，分别与电解电容C4的正极和瓷片电容C5的一端连接；电解电容C3和C4的负极、瓷片电容C5的另一端接地。

置位/复位电路包括整流芯片IC3、电阻R2、瓷片电容C6、电解电容C7。其中整流芯片IC3的3脚与电源电路的5V电压输出端连接、1脚接地；电阻R2的一端和整流芯片IC3的4脚与瓷片电容C6的一端连接，瓷片电容C6的另一端和整流芯片IC3的2脚与主控电路连接，电阻R2的另一端与整流芯片IC3的3脚连接；整流芯片IC3的5、6、7、8脚并联后与电解电容C7的负极连接，电解电容C7的正极引出为置位/复位电路的SR+输出端。

传感测量电路包括单轴磁阻传感器芯片IC4、双轴磁阻传感器芯片IC5、三个相同的运算放大电路和高精度AD芯片IC6、电压基准芯片IC7。

单轴磁阻传感器芯片IC4的1脚、双轴磁阻传感器芯片IC5的14脚和16脚分别与置位/复位电路SR+输出端连接，单轴磁阻传感器芯片IC4的7脚、双轴磁阻传感器芯片IC5的4脚和11脚分别与电源电路的5V电压输出端连接，单轴磁阻传感器芯片IC4的3脚和4脚、双轴磁阻传感器芯片IC5的1脚、6脚、7脚、8脚、13脚、18脚和20脚接地。

运算放大电路包括运算放大芯片OP，电阻Res1与电容Cap1并联后的一端与运算放大芯片OP的1脚连接，并联后的另一端与电阻Res2的一端连接；电阻Res3与电容Cap2并联后的一端与运算放大芯片OP的6脚及电阻Res2的另一端连接，并联后的另一端与运算放大芯片OP的7脚连接；电阻Res4的一端与运算放大芯片OP的1脚连接，另一端与电容Cap3的一端连接；电阻Res5的一端与运算放大芯片OP的7脚连接，另一端与电容Cap3的另一端连接；运算放大芯片OP的8脚与电源电路的5V电压输出端连接、4脚接地。

第一运算放大电路中的运算放大芯片OP的3脚与单轴磁阻传感器芯片IC4的5脚连接，5脚与单轴磁阻传感器芯片IC4的8脚连接；第二运算放大电路中的运算放大芯片OP的3脚与双轴磁阻传感器芯片IC5的2脚连接，5脚与双轴磁阻传感器芯片IC5的5脚连接；第三运算放大电路中的运算放大芯片OP的3脚与双轴磁阻传感器芯片IC5的9脚连接，5脚与双轴磁阻传感器芯片IC5的12脚连接。