杜政 陈兴朋 席振铢 唐尧

摘要：感应式磁传感器是地球物理勘探中最常用仪器之一，噪声水平是感应式磁传感器的核心技术指标。长期以来，感应式磁传感器的设计人员饱受其研发周期长、设计效率低的困扰，需要优化设计方法来缩短周期，提高效率。首先理论分析感应式磁传感器噪声在不同频段的分布规律，给定感应式磁传感器的设计要求后，构建噪声和磁芯长径比、磁导率的函数关系，得到满足设计要求的最优磁芯质量;随后定义一个质量因子，构建噪声与质量因子的函数关系，计算线圈质量，进而得到绕线的最佳直径，并在感应式磁传感器绕组比确定的情况下，计算得到线圈匝数;最后利用上述方法设计并制作1个1～100 000 Hz感应式磁传感器，测得其噪声水平在频率范围内均满足设计要求，证明此最优化设计的合理性。

关键词：感应式磁传感器;噪声水平;最优化设计;质量因子;实物测量

中图分类号：TD178文献标志码：A

文章编号：1001-1277（2022）05-0056-07doi：10.11792/hj20220511

引 言

感應式磁传感器（Induction or search-coil Magnetometers，IM）具有频率范围广、物理结构简单、成本低等优点，是大地电磁测深法中应用最广泛的传感器[1]。感应式磁传感器研制起步于20世纪60年代，经过半个多世纪的发展，加拿大凤凰公司的AMTC系列传感器、德国Metronix公司的MFS系列传感器、美国Zonge公司的ANT系列传感器均处于世界领先地位[2]。20世纪80年代，原航空工业部国营延光机械厂自主研发了CGY-1A型感应式磁传感器;21世纪初，西安庆安航空电器公司研制了MC-01传感器。中……