卞骁炜，李醒飞*，李立，杨颖

（1.天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津300072；2.天津职业技术师范大学自动化与电气工程学院，天津300222）

铯光泵磁力仪测频方法的研究和实现*

卞骁炜1，李醒飞1*，李立1，杨颖2

（1.天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津300072；2.天津职业技术师范大学自动化与电气工程学院，天津300222）

铯光泵磁力仪需要通过测量磁共振频率换算得到被测磁场值。以全同步测频方法为基础，提出一种改进的测频方法，并进行了误差分析。通过判断连续两次测量中的被测信号周期个数是否一致对计数值进行处理，二者一致时进行频率换算，否则计数值被丢弃。通过该方法可以将最大误差减小到原来的一半。设计了基于FPGA的测频系统，对改进的方法进行验证，结果表明，改进后方法的误差明显下降，证实了改进方法的有效性。被测频率换算成对应磁场值，改进方法的测频的绝对精度满足设计要求。

磁力仪；频率测量；全同步；FPGA；误差

EEACC：7230doi：10.3969/j.issn.1004-1699.2016.09.001

光泵磁力仪［1］是以原子能级在磁场中产生塞曼效应［2］为基础，利用光泵作用和磁共振技术［3］研制而成的高灵敏度、高精度的磁测设备［4］，具有梯度容忍度大，无零点漂移、抗干扰能力强等优点，适合应用于运动状态下的快速连续的高精度测量，广泛应用于地球物理勘探、潜水艇探测、空间磁测［5］等领域。光泵磁力仪的种类有很多，包括氦（4He）、铷（85Rb、87Rb）、铯（133Cs）、钾（39K）和汞（Hg）光泵磁力仪。对于铯光泵磁力仪，美国和加拿大等国家很早就开始研究，已经有了非常成熟的产品，而我国还处于初步的研究阶段，并没有相关的产品面世。……