[实用新型]一种深海地磁数字传感电路

说明书

技术领域

本实用新型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地磁三分量数字传感电路。

技术背景

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。在各种海洋地磁测量仪中，近海底地磁三分量地磁测量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，而探测微弱地磁数据的传感电路则是地磁测量仪的核心技术。

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由于传感电路功耗较大，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，其内部地磁传感电路全部基于磁通门技术，但磁通门式传感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

本实用新型的目的在于提供一种基于磁阻传感器的深海地磁三分量数字传感电路，以克服国内现有磁通门式地磁测量仪传感电路精度过低且稳定性不高的缺陷。

本实用新型包括单轴磁阻传感器芯片IC1、双轴磁阻传感器芯片IC2、三个相同的运算放大电路和高精度AD芯片IC3、电压基准芯片IC4。

单轴磁阻传感器芯片IC1的7脚、双轴磁阻传感器芯片IC2的4脚和11脚分别与5V电源电压连接，单轴磁阻传感器芯片IC1的3脚和4脚、双轴磁阻传感器芯片IC2的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脚连接，并联后的另一端与电阻Res2的另一端连接；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5V电源电压连接、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IC1的5脚连接，5脚与单轴磁阻传感器芯片IC1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IC2的2脚连接，5脚与双轴磁阻传感器芯片IC2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IC2的9脚连接，5脚与双轴磁阻传感器芯片IC2的12脚连接。

三个运算放大电路中的运算放大芯片OP的1脚通过电阻Res4分别与高精度AD芯片IC3的8脚、9脚和10脚连接，7脚通过电阻Res5分别与高精度AD芯片IC3的7脚连接。

高精度AD芯片IC3的4脚、5脚、11脚、12脚、13脚、23脚与5V电源电压连接，14脚、18脚、24脚接地；高精度AD芯片IC3的3脚与晶振XTAL的一端和瓷片电容C1的一端连接，2脚与晶振XTAL的另一端和瓷片电容C2的一端连接，瓷片电容C1和C2的另一端接地；高精度AD芯片IC3的17脚与电压基准芯片IC4的6脚连接。

电压基准芯片IC4的2脚与5V电源电压连接，4脚接地；电压基准芯片IC4的2脚与电解电容C3的正极连接，电压基准芯片IC4的3脚与瓷片电容C4的一端连接，电压基准芯片IC4的6脚与电解电容C5的正极和瓷片电容C6的一端连接，电解电容C3和C5的负极、瓷片电容C4和C6的另一端接地。

本实用新型中的单轴磁阻传感器芯片IC1、双轴磁阻传感器芯片IC2、高精度AD芯片IC3、电压基准芯片IC4以及运算放大芯片OP，均采用成熟产品。IC1采用Honeywe1l公司的HMC1001，IC2采用Honeywell公司的HMC1002，IC3采用Anolog Device公司的AD7714，IC4采用Anolog Device公司的AD780，OP采用CIRRUS LOGIC公司的CS3001。