ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. ISSN 1684-1719. 2022. №7
Оглавление выпускаТекст статьи (pdf)
DOI: https://doi.org/10.30898/1684-1719.2022.7.7
УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ МОДУЛЯ НАПРЯЖЕННОСТИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ
И.Б. Широков, М.А. Дурманов, Е.А. Редькина
Севастопольский государственный университет
Институт радиоэлектроники и информационной безопасности
299053, г. Севастополь, ул. Университетская, 33
Статья поступила в редакцию 20 июня 2022 г.
Аннотация. В статье разработана структурная схема портативного приемного устройства с микроконтроллерной обработкой параметров принимаемого радиосигнала. Приемное устройство сопряжено с трехкоординатной магнитной антенной, что позволяет принимать магнитное поле по трем пространственным составляющим для измерения амплитуды каждой составляющей магнитного поля. Геометрическая сумма модулей векторов напряженности магнитного поля каждой компоненты дает результирующий модуль вектора напряженности магнитного поля, который позволяет локализовать объект, то есть определить расстояние до него амплитудным методом. Усилители с регулируемым коэффициентом усиления позволяют увеличить амплитуду принимаемого сигнала и поддерживать ее вблизи максимального значения динамического диапазона модуля АЦП, что обеспечивает наиболее точное измерение малых амплитуд сигнала. Представлен алгоритм вычисления квадратного корня из целых значений для расчета результирующего модуля вектора напряженности магнитного поля на базе микроконтроллеров малой вычислительной мощности. Проанализировано влияние общего ферритового сердечника на прием ортогональных компонент напряженности магнитного поля, создаваемого ортогонально расположенными конечными катушками индуктивности.
Ключевые слова: алгоритм, магнитное поле, вектор магнитной индукции, трехкоординатная антенна, квадратный корень.
Автор для переписки: Широков Игорь Борисович, shirokov@ieee.org
Литература
1. Sidorenko A.A., Sishchuk J.M., Gerasimova I.G. Underground mining of multiple coal seams: Problems and solutions. Eurasian Mining. 2016. V.2. P.11-15. https://doi.org/10.17580/em.2016.02.03
2. Широков И.Б., Гимпилевич Ю.Б., Дурманов М.А., Редькина Е.А., Скорик И.В. Усилитель мощности экспериментальной установки для исследований распространения электромагнитных волн низкочастотного диапазона при решении задач поиска людей под завалами. Измерительная и вычислительная техника в технологических процессах. Междунар. научно-технический журнал. 2011. №2. С.83-88.
3. Патент РФ №2594339. Широков И.Б., Дурманов М.А., Редькина Е.А., Скорик И.В. Антенная система оборудования для поиска людей под завалами. Дата заявки: 13.04.2016. Дата публикации: 10.08.2016. 6 c.
4. Patent USA №8 390 283. Mather P., Slaughter J., Rizzo N. Three axis magnetic field sensor. Application Date: 04.03.2015. Publication Date: 18.10.2016.
5. Ларченко А.В., Лебедь О.М., Федоренко Ю.В. Трехкомпонентные измерения структуры электромагнитного поля в диапазоне крайне низких и сверхнизких частот. Радиотехника и электроника. 2015. Т.60. №8. С.793-801.
6. Sheinker A., Ginzburg B., Salomonski N., Frumkis L., Kaplan B. Localization in 3-D Using Beacons of Low Frequency Magnetic Field. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. 2013. V.62. №12. P.3194-3201.
7. Shirokov I.B., Durmanov M.A., Redkina E.A., Naumicheva L.O. The calculation of magnetic field strength of magnetic antenna with ferromagnetic core in a task of people’s search under avalanches. Proceedings of V European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP). Rome, Italy. 2011. P.1845-1848.
8. Смирнов Б.М. Решение задачи определения координат источника магнитного поля. Измерительная техника. 2003. №7. С.38-42.
Для цитирования:
Широков И.Б., Дурманов М.А., Редькина Е.А. Устройство измерения модуля напряженности магнитного поля. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2022. №7. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2022.7.7