[發明專利]一種基于GMI巨磁阻抗效應的行進車輛近距離探測器

在審

• 申請號: 201810182788.0
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN108427144A
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 侯卓;鄧甲昊;陳慧敏;劉雨婷;孟青
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01V3/08
• 分類號: G01V3/08
• 代理公司: 北京理工正陽知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 毛燕

本發明公開的基于GMI巨磁阻抗效應的行進車輛近距離探測器，屬于目標探測領域。本發明包括前端信號調理模塊、后端信號調理模塊、數據處理模塊、電源管理模塊。本發明要解決的技術問題為：基于GMI效應的非晶絲磁探測器實現對車輛鐵磁性運動目標探測，并實現近距離車輛鐵磁性運動目標精確探測識別。具有如下優點：(1)采用基于FPGA的IP核技術實現FIR數字濾波去噪；(2)采用基于NANDFLASH交錯雙平面編程技術實現數據流高速處理；(3)體積小、功耗低；環境適應性好，可全天候全溫度范圍內長期穩定可靠工作；(4)高靈敏度、高定距精度；(5)結構簡單、安裝方便、經濟性好、后期維護容易。

技術領域

本發明涉及一種基于GMI巨磁阻抗效應的行進車輛近距離探測器，屬于目標探測領域。

背景技術

目標探測是信息獲取的主要途徑，而信息的獲取主要是通過探測器實現的。目標信息主要包括目標的位置坐標、距離、方位角等數據信息，而探測系統根據不同的目標信息選用的傳感器也各不相同，目前常用的傳感器采用的探測體制主要有無線電、激光、紅外、磁和聲等。磁探測體制具有抗電子干擾能力強，測量結果不受雨、霧等惡劣環境影響的優勢而被廣泛應用，同時，對于車輛等鐵磁性物質，磁探測作為一種被動式的探測測量方法，除了被廣泛用來探測鐵磁裝備的同時還有不易被發現(即隱身)的優點，這也是被廣泛應用的另一原因。

磁探測技術是研究與磁現象有關的物理探測技術，通過非接觸式的探測方法，測量固定或移動目標的磁場，并通過信息處理將探測參量轉變成相關目標信息物理量。磁探測技術不易受煙、霧、雨和云等環境因素的影響，與其它探測技術相比，其探測靈敏度、線性度以及分辨率更高，應用局限性小。

發明內容

本發明公開的基于GMI巨磁阻抗效應的行進車輛近距離探測器要解決的技術問題為：基于GMI效應的非晶絲磁探測器實現對車輛鐵磁性運動目標探測，并實現近距離車輛鐵磁性運動目標精確探測識別。具有如下優點：(1)采用基于FPGA的IP核技術實現FIR數字濾波去噪；(2)采用基于NANDFLASH交錯雙平面編程技術實現數據流高速處理；(3)體積小、功耗低；環境適應性好，可全天候全溫度范圍內長期穩定可靠工作；(4)高靈敏度、高定距精度；(5)結構簡單、安裝方便、經濟性好、后期維護容易。

所述的近距離根據探測器探測磁場變化能力及行進車輛鐵磁性大小而定。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的。

本發明公開的基于GMI巨磁阻抗效應的行進車輛近距離探測器包括前端信號調理模塊、后端信號調理模塊、數據處理模塊、電源管理模塊。

前端信號調理模塊包括高頻脈沖激勵發生器、非晶絲敏感元件部分、信號采樣與保持電路、放大電路、低通濾波電路、反饋電路和電源管理模塊。當車輛鐵磁性運動目標近距離靠近探測器前端信號調理模塊時，根據GMI巨磁阻抗效應，在高頻脈沖激勵發生器的激勵下，非晶絲敏感元件兩端的阻抗值會隨著行進車輛鐵磁性運動目標靠近引起外部磁場的變化而改變，通過信號采樣與保持電路對非晶絲阻抗變化的信息采集，得到阻抗變化引起的端電壓變化值，端變化電壓經過放大電路比例放大后進入低通濾波電路，經過低通濾波的信號最終進入后端信號調理模塊。電源管理模塊為前端信號調理模塊提供配電轉換。

作為優選，為了增強探測器線性度，減小溫度漂移和弱磁敏感材料的磁滯效應對輸出信號零點的影響，前端信號調理模塊加入反饋電路進行溫漂和零點漂移的補償。