함정 자기신호 측정용 3-축 디지털 자기센서 설계 및 제작에 관한 연구 (Design and Fabrication of Digital 3-axis Magnetometer for Magnetic Signal from Warship)

서지정보

· 발행기관 : 한국자기학회
· 수록지 정보 : 한국자기학회지 / 24권 / 4호 / 123 ~ 127페이지
· 저자명 : 김은애, 손대락

초록

본 연구에서는 함정을 자기소거시키는 과정에서 함정에 의한 자기장을 측정하기위한 3-축의 flux-gate 마그네토미터를 설계·제작하였다. 설계에서 고려한 사항은 자기장측정지점과 자기장 데이터를 수집하는 장치 사이의 거리가 수백미터로 멀기 때문에입력전압의 변동이 커도 동작이 되게 전압 범위가 16~36 V까지 가능한 DC/DC 변환기를 사용하였고, 데이터의 전송은 자기장측정값을 디지털로 변환 시킨 후 RS422통신으로 전송하게 하였다. 또한 함정을 자기소거 하는 과정에서 발생하는 ± 1 mT 자기장하에서도 0점의 변화가 ± 2 nT 이하가 되게 피측정자기장의 보상은 ± 1 mT, 측정범위는 ± 0.1mT가 되게 제작을 하였다. 또한수심 30 m에서도 동작되어야하는 조건을 고려하여 6기압 하에서 센서가 수밀이 되고 정상 작동이 되는 것을 확인 하였다. 마그네토미터의 일반특성으로는 선형도가 측정범위 ± 0.1mT에서 0.01 % 이상 이였고 센서의 노이즈는 1 Hz에서 30 pT/ 이였다.

영어초록

We developed a digital 3-axis flux-gate magnetometer for magnetic field signal measurement from warship during demagnetizingand degaussing processes. For the magnetometer design, we considered following points; the distance between magnetic fieldmeasurement station and magnetometer located under sea is about several 100 m, the magnetometer is exposed to magnetic field of± 1 mT during demagnetizing process, and magnetometer is located under the sea about 30 m depth. To overcome long distanceproblem, magnetometer could be operated on wide input supply voltage range of 16~36 V using DC/DC converter, and for the datacommunication between the magnetometer and measurement station a RS422 serial interface was employed. To improve permingeffect due to the ± 1 mT during demagnetizing process, magnetometer could be compensated external magnetic field up to ± 1 mT butmagnetic field measuring rang is only ± 100 μT. The perming effect was about ± 2 nT under ± 1 mT external magnetic field. Themagnetometer was tested water vessel with air pressure up to 6 bar for the sea water pressure problems. Linearity of the magnetometerwas better than 0.01 % in the measuring range of ± 0.1 mT and noise level was 30 pT/ at 1 Hz.

참고자료

· 없음