Budící jednotka pro feromagnetickou sondu

Abstract

Abstrakt Cílem této práce je navrhnout systém pro potlačení offsetu a jeho teplotního posunu ortogonálního fluxgate sensoru ve fundamentálním modu. Obvykle offset je velký, nestabilní a má nezanedbatelný teplotní posun, kvůli tomu vzniká nízkofrekvenční šum. V této práce bude navrhnut systém, který periodický mění polaritu budicích AC a DC proudů pro řešení úkolu práce. Avšak měnicí polarita vyvolává přechodové jevy a vysokofrekvenční šum. Tento problém bude řešen pomoci digitálního zpracování signálů tím že vynecháme z přijímaných dat první periodu po přepnutí polarity. Dokázali jsme dosáhnout veličiny termálního posunu offsetu kolem 0.015 nT/°C při tolerovaném nárůstu úrovně vysokofrekvenčního šumu. Dosazená stabilita offsetu a nízký úroveň šumu lze porovnávat s fluxgate sensory nejvyšší třidy. Takové charakteristiky nebyli nikdy dosažené u levných fluxgate sensorů. Kromě toho sensor použitý při tvořeni práce má nízkou spotřebu, protože byl použit malý budicí proud do 100 mA.The goal of this bachelor thesis is to develop a system for suppression of the offset and its temperature drift in an orthogonal fluxgate in fundamental mode. The offset is gen-erally high, unstable and has a large thermal drift, which results in a large low-frequency noise. We propose a system that periodically flips the polarity of both DC and AC excitation currents to overcome this issue. The polarity flipping however introduces transients and additional noise at larger frequency; we overcome this issue by digital signal processing, excluding the first periods after polarity flipping from integration. We managed to achieve thermal offset variation of about 0.015 nT/°C with tolerable increase of the noise floor at high frequency. The achieved offset stability and low noise floor are comparable to top class available fluxgates. Such combination of characteris-tics has never been achieved on a cheap fluxgate sensor so far. Moreover, we have low power consumption because we use low excitation current below 100 mA and there is no need for expensive electronics.