在上一篇文章中,我们说到出口到中国的G882磁力仪即G882SX的灵敏度为0.02nT,比原装的G882低一个数量级的问题。
在和Geometrics公司技术人员交流过程中,我们学到了很多知识,比如,磁力仪的原理:
铯磁力计的输出是一个与环境磁场成比例的频率。要将该频率转换为标量值,必须进行计数。计数器通过打开一个门控时间并计算已知门控周期内的频率周期数(和分数周期)来工作。将周期数(和分数周期)除以门控时间得到的标量值,乘以一个常数就得到了磁场。如果采样率是10赫兹,那么测量得到的场将是采样时间段内的平均场。这种平均就是一种滤波。这种类型的滤波有时被称为"时间间隔平均"或"盒式滤波器"。这个滤波器的传递函数由公式"正弦(X)/X"给出。X接近零的极限是一,函数的第一个'零点'在采样频率(本例中为10 Hz)。
下面展示了该传递函数的手绘图:
请注意,它仍然对5 Hz奈奎斯特频率以上的噪声有响应,这些噪声会混叠到5赫兹通带中。混叠噪声将在接近5 Hz的地方最高(那里的带外噪声幅度更高),随着噪声向10 Hz(幅度更低)移动而减小。当您查看附加的FFT图时,您会看到随着频率接近5 Hz,噪声上升。这是盒式滤波器的基本属性。
比如:G882SX和G882的区别:
关于G-862SX与非SX版本,我能说的是,磁力计的性能无法超过每平方根赫兹20皮特斯拉(0.02nT)。要转换为非SX性能,需要在Geometrics进行服务,在那里进行重建。
下面是出口SX和非出口的噪声功率曲线,1Hz对应的纵坐标就是磁力仪性能参数灵敏度。
出口SX的噪声功率曲线。
非SX的噪声功率曲线。
Geometric公司更为先进的G842磁力仪(灵敏度为500fT=0.5pT=0.0005nT)的噪声曲线见下图。
之前,我们只做了数据的频率功率曲线,没有做噪声的。后来在《航空磁测技术规范》中找到了磁力仪的噪声评估公式:
《海洋磁力测量技术规范》没有海洋磁力仪的评估公式,仅有数据质量评估公式。按国内搞海洋磁力仪技术人员的说话,海洋磁力仪也是采用这个公式。
《海洋磁力测量技术规范》虽然没有海洋磁力仪评估公式,但是对海洋磁力仪的指标提出了要求。
4.3 磁力仪选择
磁力仪灵敏度不低于0.01nT。
那么,国内进口的G882SX均不满足这个规范的要求。
据说国内有磁力仪厂商能将SX转成非SX。
参考文献
G882光泵磁力仪静态噪声水平检验与分析_邵关
地磁日变观测仪器的对比分析_邵关
两型光泵磁力仪比对试验结果及分析_邹鹏毅
https://blog.csdn.net/gilbertjuly/article/details/142793093
https://blog.csdn.net/weixin_42037809/article/details/142742395