磁场发生系统设计方案
亥姆霍兹线圈参数：
u 产品规格
· 3YY-1型方形三轴Helmholtz线圈，可生成三轴Bx、By、Bz磁场分量；
· X轴等效边长510mm；
Y轴等效边长542mm；
Z轴等效边长575mm；
· 无磁铝材框架；
u 电气参数
· X轴线圈冷态直流电阻0.98Ω；
· Y轴线圈冷态直流电阻1.12Ω；
· Z轴线圈冷态直流电阻1.31Ω；
· 线圈绝缘电阻优于10MΩ；
u 冷却方式
· 自然冷却；
u 尺寸及质量
· 外形尺寸：578mm*598mm*598mm(不含轮子）。
· 整体重量约40Kg；
u 磁场参数
· 中心磁场强度为1Gs（100000nT）@2A，磁场分辨率（B/I系数）5nT/0.1mA；
· 中心100mm*100mm*100mm空间内均匀性优于1%；
· 中心150mm*150mm*150mm空间内均匀性优于3%；
· 中心50mm*50mm*50mm空间内均匀性优于0.1%；
高精度直流电源参数：
u产品参数
· PS3010D高精度直流励磁电源
· 交流输入，单相220V±10%（50Hz/60Hz）
· 输出电压范围0-30V，输出电流范围0-5A，*输出功率150W
u 输出
· 分辨率0.1mA
· 准确度 ±0.2%设置值
· 噪声/纹波：≤0.05%
· 稳定率 ≤100ppm（1 Hour）
u 负载适应性
· 输出阻抗>1MW
· 内部配置输出补偿网络
u 负载保护
· 可控的输出端状态
· 线性渐变方式处理突变电流设置
· 内部过功率保护
u 自动控制
· 标准配备内部232转换接口
· 完备的计算机接口命令集
· 触发输出同步功能
· 扫描过程中的定时连续触发输出功能
u 交互能力
· 白色背光FSTN LCD显示器
· 的LED状态指示器
· 与显示器和指示器配合的3´4键交互型功能键盘操作
u使用环境
·室内使用设计，温度： 0℃～40℃；湿度：10％～85％ RH
·温度：-20℃～70℃；湿度：10％～90％ RH
磁通门参数：
u 产品主要参数
· CH-330F磁通门计是测量微弱的静态和低频矢量磁场的仪器。
· 具有高稳定性、线性和度，与霍尔效应原理或磁电阻效应原理的磁场测量仪器相比，它是测量弱磁场*的选择。
· 包含一个主机和一个磁通门探头。主机单元提供控制信号来驱动探头和处理探头输出的信号，探头通过测量三个正交轴磁场都能够测量磁场的三个矢量组分，分析磁场角度及矢量合成值。
· 具有很宽的测试范围及很高的测试精度及稳定性。
u 性能参数
项目 | 参数 |
维数 | 3 |
分辨率 | 0.1nT |
预热时间 | 15mins |
准确度 | ＜0.5% |
噪音水平 | 10-20pTrma/√Hz@1Hz |
量程 | ±200μT |
误差温度系数 | ±1nT/℃ |
-3dB时的带宽 | ＞1.5kHz |
三维正交性误差 | ＜1° |
频率响应（DC偏差＜5%） | 100Hz |
探头尺寸 | 32mm*32mm*122mm |
模拟输出 | 3通道BNC |
通讯 | RS-232 |
工作温度范围 | -40℃ to +70℃ |
存放温度范围 | -40℃ to +85℃ |
尺寸 | 320mm*130mm*285mm |
上位机控制软件：
u 产品概述
· 运行于PC机的控制软件，采用Visual C Sharp编程。由控制和采集功能组成；
· 主要用于根据采集回路的实时磁场值和控制计算机发送的外部信号，控制电源电流，驱动线圈产生大小的磁场强度或主动屏蔽地磁场。
u 系统工作原理
上位机控制软件由控制部分与采集部分组成。采集部分负责由CH-330F磁通门计读取当前的磁场测量值，并以曲线的形式显示在界面上；控制部分负责计算产生磁场所需的电流值，并将电流指令输出至相应电源。
软件采用PID闭环控制方式对线圈中心均匀区磁场进行控制，输入端为用户设定的磁场值，软件根据此设定值，由PID算法换算出相对应的控制电流值，输出至电源；线圈产生的磁场随着控制电流的变化而发生变化，CH-330F磁通门计将变化后的反馈磁场值发送给上位机，软件根据磁场的设定值与实际值的差值进行不断地调节，直至误差在允许的范围内。
