李祥麟 吴 静 金海彬 李怡濛

(1.北京航空航天大学，北京 100191；2.北京东方计量测试研究所，北京 100086)

1 引 言

低频10Hz～20kHz的电磁波覆盖了极低频、超低频和甚低频频段，此频段的电磁波波长较长，信号的传播损耗小、幅度和相位稳定，能够沿地-电离层波导实现远距离传播，同时能渗透到一定深度的土壤和海水中，因而被广泛应用于超远程导航、授时、通信，特别是对潜艇通信和导航等领域。另外，大量研究认为较高强度的低频电磁辐射对生物体有明显影响。因此，低频电磁辐射的监测具有重要意义。

在磁场测量相关技术中，需要使用磁电转换元件将磁场信号转换为电信号。常见的磁电转换元件有：感应式传感器、磁通门传感器、霍尔传感器、巨磁阻传感器、核磁共振传感器、超导磁场传感器等。感应式传感器原理简单易于实现，但不能用来探测静态或者缓慢变化的磁场；磁通门传感器可测量恒定或缓慢变化的磁场，灵敏度高，性能稳定，但由于其灵敏度与传感器尺寸直接相关，高分辨率的磁通门传感器体积较大，限制了其应用；霍尔传感器体积小、集成度高、耐振动、线性度好，但容易受到温度影响而产生漂移，需要引入补偿电路；巨磁阻传感器具有体积小、灵敏度高、抗恶劣环境等优点，但由于磁性材料的固有缺陷，存在输出特性非线性以及温度漂移的问题，限制了其应用；核磁共振传感器测量范围大、测量精度高，但探测到的信号强度较弱，易受外界干扰影响，信噪比较低；……