感应式磁场传感器噪声机理及设计优化算法研究

The induction magnetometer(IM) is one of the significant roles in the Electromagnetic exploration devices. The applicant have resolved the design and manufacture of induction magnetometer with government's financial support.The field tests show that the designed IM have the same performance with the commercial pruducts, that can applied in the Magnetotellurics (MT), Controlled Sources Audio Magnetotellurics (CSAMT) exploration devices. Based on it, the applicant here proposes more insight research on noise mechanics in IM, which is the basic and important physical phenomenon in IM. Furthermore the optimization algorithm is to be researched for the design of IM with better performances. The proposal will promote the development of IMs and support the research activities in the earth's electromagnetic phenomena. The proposal contains as following: The noise mechanics and math models of parts in IM, such as the mu-metal material noise, the coils' noise and pre-amplifier's noise. Also the rules of noises and how to suppress it is researched; The multi parameters optimizations is researched and a set of optimization algorithm is developed to the design of IM.

感应式磁场传感器是地球物理电磁方法仪器的核心部件，在国家项目支持下，申请人已解决感应式磁场传感器的关键技术问题，通过野外实验对比，所研制的磁场传感器与国外同类产品性能相当，可用于大地电磁测深（MT）、可控源音频大地电磁测深（CSAMT）等电磁仪器中。在此基础上，申请人提出对磁场传感器背后的物理现象--噪声机理进行进一步研究，提出系统优化设计算法，进一步提高磁场传感器性能，引领磁场传感器技术的发展，为地球电磁现象的研究提供高技术支撑。研究内容包括： （1）磁场传感器各组成部分的噪声机理和数学模型，包括磁芯材料噪声、感应线圈噪声、前置放大电路噪声等，并研究各类噪声统计规律和抑制方法； （2）研究磁芯、线圈和电路等众多参数的优化设计方法，提出感应式磁场传感器系统优化设计算法。

感应式磁场传感器是地球物理电磁方法仪器的核心部件，申请人对磁场传感器背后的物理现象——噪声机理进行了进一步研究，提出系统优化设计算法，进一步提高磁场传感器性能，解决了感应式磁场传感器的关键技术问题，并通过野外实验对比，所研制的磁场传感器与国外同类产品性能相当，可用于大地电磁测深（MT）、可控源音频大地电磁测深（CSAMT）等电磁仪器中，为地球电磁现象的研究提供高技术支撑。研究内容包括：.（1）磁场传感器各组成部分的噪声机理和数学模型，包括磁芯材料噪声、感应线圈噪声、前置放大电路噪声等，并研究各类噪声统计规律和抑制方法；.（2）研究磁芯、线圈和电路等众多参数的优化设计方法，提出感应式磁场传感器系统优化设计算法。