拉电传感控制的全航空电磁传感线圈面积调节自适应系统

本发明涉及一种传感线圈面积调节系统，具体涉及一种拉电传感控制的全航空电磁传感线圈面积调节系统。

背景技术：

1、全航空电磁探测接收系统传感器的带宽和灵敏度是一对矛盾指标，需要通过调整传感器接收线圈面积大小实现带宽与灵敏度这两个矛盾指标的互相协调。然而，现有的全航空电磁探测接收系统传感器接收线圈面积固定，导致不能准确接受宽频带信息，缺少根据接收频率带宽范围自主调控传感器线圈面积的技术措施和手段。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种拉电传感控制的全航空电磁传感线圈面积调节与自适应系统，通过设计高灵敏度控制模块与高性能传感线圈结构，实现传感线圈面积实时调节。

2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

3、一种拉电传感控制的全航空电磁传感线圈面积调节自适应系统，包括高灵敏度控制模块与高性能传感线圈，其中：

4、所述高灵敏度控制模块由f-s计算控制模块和单片机控制模块组成；

5、所述f-s计算控制模块根据电磁学本构结合数值仿真结果确定发射线圈面积需求值，实现初始数字信号获取；

6、所述单片机控制模块对f-s计算控制模块传输的数字信号进行转换并修正，利用单片机实现数字与力学信号输出控制判断，将拉力信息传递至高性能传感线圈；

7、所述高性能传感线圈由双层同心辅助线圈、拉敏电阻、感应线圈、拉力控制器组成；

8、所述双层同心辅助线圈为同心构成的低导磁性圆环；

9、所述拉敏电阻连接同心辅助线圈；

10、所述感应线圈均匀缠绕在同心辅助线圈周围；

11、所述力学控制器接收单片机控制模块传递的力学信号并对力学信号进行转化，借助拉敏电阻变形特征实现对同心辅助线圈间距的调整。

12、一种利用上述系统实现拉电传感控制的全航空电磁传感线圈面积调节的方法，所述方法包括如下步骤：

13、步骤一、根据电磁学本构和数值仿真结果确定发射线圈面积大小，得到频带 f与线圈面积s的映射关系，即：s=f(f)；

14、步骤二、将s=f(f)嵌入python语言开发f-s计算控制模块，根据现场测试条件参数计算最优面积大小，根据信号反馈自动增强信号强度；

15、步骤三、打开单片机控制模块对f-s计算控制模块传输的数字信号进行转换并修正，单片机控制模块将拉力信息传递至高性能传感线圈；

16、步骤四、拉力控制器接收单片机控制模块传递的力学信号，控制双层同心辅助线圈之间的拉敏电阻产生变形，拉敏电阻根据拉力正负形成径向向内和向外的变形，进而改变线圈面积大小。

17、相比于现有技术，本发明具有如下优点：

18、1、全航空电磁探测接收系统传感器接收线圈面积变化可控；

19、2、全航空电磁探测接收系统接收更宽频带的电磁信号；

20、3、全航空电磁探测接收系统接收信号灵敏度大幅提升。

技术特征：

1.一种拉电传感控制的全航空电磁传感线圈面积调节自适应系统，其特征在于所述系统包括高灵敏度控制模块与高性能传感线圈，其中：

2.根据权利要求1所述的拉电传感控制的全航空电磁传感线圈面积调节自适应系统，其特征在于所述拉力控制器位于高性能传感线圈内。

3.根据权利要求1所述的拉电传感控制的全航空电磁传感线圈面积调节自适应系统，其特征在于所述f-s计算控制模块设置有面积计算按钮和灵敏度补偿按钮。

4.根据权利要求3所述的拉电传感控制的全航空电磁传感线圈面积调节自适应系统，其特征在于所述面积计算按钮用于控制和切换不同预设频段下的最优线圈面积；灵敏度补偿按钮用于调节预设面积范围内的误差。

5.根据权利要求4所述的拉电传感控制的全航空电磁传感线圈面积调节自适应系统，其特征在于所述灵敏度补偿按钮分布补偿，每一次按照预设面积值的±0.1%补偿。

6.根据权利要求1所述的拉电传感控制的全航空电磁传感线圈面积调节自适应系统，其特征在于所述单片机控制模块设置有数字信号修正按钮和拉力信号修正按钮。

7.根据权利要求6所述的拉电传感控制的全航空电磁传感线圈面积调节自适应系统，其特征在于所述数字信号修正按钮用于对预设信号与实际信号按照每步±0.1%增加或减小修正，拉力信号修正按钮用于调整输出拉力大小。

8.根据权利要求1所述的拉电传感控制的全航空电磁传感线圈面积调节自适应系统，其特征在于所述双层同心辅助线圈为同心构成的低导磁性圆环。

9.一种利用权利要求1-8任一项所述系统实现拉电传感控制的全航空电磁传感线圈面积调节的方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种拉电传感控制的全航空电磁传感线圈面积调节自适应系统，所述系统包括高灵敏度控制模块与高性能传感线圈，其中：所述高灵敏度控制模块由F‑S计算控制模块和单片机控制模块组成；所述F‑S计算控制模块确定发射线圈面积需求值，实现初始数字信号获取；所述单片机控制模块对F‑S计算控制模块传输的数字信号进行转换并修正，将拉力信息传递至高性能传感线圈；所述高性能传感线圈由双层同心辅助线圈、拉敏电阻、感应线圈、拉力控制器组成，拉敏电阻连接同心辅助线圈，感应线圈均匀缠绕在同心辅助线圈周围，拉力控制器位于高性能传感线圈内。本发明通过设计高灵敏度控制模块与高性能传感线圈结构，实现传感线圈面积实时调节。

技术研发人员：唐亮,王柯,凌贤长,周峰,郝国成,李晓丹,陈宏伟,邱瑞,王宇,马瑞华,毛小刚,张熙阳,张钟远,邱梦瑶
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学重庆研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13