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一种基于双环差分结构的脉冲磁场传感器

王可 段艳涛 石立华 张琪 扶庆枫

王可, 段艳涛, 石立华, 等. 一种基于双环差分结构的脉冲磁场传感器[J]. 强激光与粒子束, 2022, 34: 043003. doi: 10.11884/HPLPB202234.210337
引用本文: 王可, 段艳涛, 石立华, 等. 一种基于双环差分结构的脉冲磁场传感器[J]. 强激光与粒子束, 2022, 34: 043003. doi: 10.11884/HPLPB202234.210337
Wang Ke, Duan Yantao, Shi Lihua, et al. A pulsed magnetic field sensor based on dual-loop differential structure[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2022, 34: 043003. doi: 10.11884/HPLPB202234.210337
Citation: Wang Ke, Duan Yantao, Shi Lihua, et al. A pulsed magnetic field sensor based on dual-loop differential structure[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2022, 34: 043003. doi: 10.11884/HPLPB202234.210337

一种基于双环差分结构的脉冲磁场传感器

doi: 10.11884/HPLPB202234.210337
基金项目: 国家自然科学基金项目(52005509);江苏省自然科学基金项目(BK20200586)
详细信息
    作者简介:

    王 可,wk4emp@qq.com

    通讯作者:

    段艳涛,dcmchdyt@126.com

  • 中图分类号: TM937.1

A pulsed magnetic field sensor based on dual-loop differential structure

  • 摘要: 雷击近场等强电场环境下的磁场测量是电磁脉冲测量技术中的难点之一,由于输出端结构的径向非对称性,传统的环天线很难避免电场干扰。针对于此,研制了一种基于双环差分结构的脉冲磁场传感器,该传感器由双环天线和光传输系统组成。根据近场电磁场量的分布特性,双环天线选择平行镜像对称放置的方式,从而能够将终端电压区分为磁场响应分量和电场响应分量,再通过末端差分电路即可去除电场响应分量,得到纯净的磁场响应分量。试验表明,在邻近雷击环境模拟装置中,双环传感器相较于单环传感器具备更强的抗电场干扰能力,能够实现磁场的准确测量。
  • 图  1  磁偶极子天线等效电路

    Figure  1.  Equivalent circuit of single loop magnetic field sensor

    图  2  双环差分原理示意图

    Figure  2.  Schematic diagram of dual-loop differential principle

    图  3  双环式差分磁场传感器

    Figure  3.  Dual-loop differential magnetic field sensor

    图  4  双环天线互扰分析示意图

    Figure  4.  Mutual interference analysis of dual-loop antenna

    图  5  邻近雷击环境模拟装置

    Figure  5.  Mutual interference analysis of dual-loop antenna

    图  6  磁场测量结果对比图

    Figure  6.  Comparison of magnetic field measurement results

    表  1  仿真结果

    Table  1.   Results of simulation

    L/cmεu/%εt/%ε/%
    110.522.5813.11
    34.632.206.83
    53.271.774.45
    70.781.512.29
    90.631.442.07
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-07-31
  • 修回日期:  2021-12-03
  • 录用日期:  2021-12-08
  • 网络出版日期:  2021-12-13
  • 刊出日期:  2022-03-19

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