Введение 12
1. Аналитический обзор 13
2. Выбор и обоснование конструкции 21
2.1 Феррозонды с продольным возбуждением 22
2.2 Феррозонды с поперечным возбуждением 29
3. Выбор материалов и расчёт параметров феррозонда 33
4. Анализ экспериментальных данных 39
5. Вопросы технологии 49
5.1 Разработка конструкции макета феррозондового магнитометра 49
5.2. Выбор системы обработки выходного сигнала 53
5.3. Оценка технологичности макета феррозондового магнитометра 54
5.4 Расчёт потребляемой мощности 57
6. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 58
7. Социальная ответственность 83
Заключение 91
Список публикаций 92
Список использованных источников 93
Приложение А 96
Приложение Б 104
Различные типы магнитных полей окружают человека повсеместно. Начиная от магнитных полей, создаваемых различной радиоэлектронной аппаратурой и заканчивая магнитным полем планеты Земля, создаваемым движением расплавленных металлов в ядре планеты.
Различные виды магнитных полей оказывают различное влияние на жизнь человека. В зависимости от своих характеристик, эти поля могут приносить практическую пользу, либо наносить вред. В качестве примеров положительного и отрицательного влияния магнитных полей, можно привести следующее - магниторезонансные томографы, позволяющие проводить глубокое исследование объектов и изменение времени реакции организма, а так же изменения в работе нервной, кровеносной и прочих системах организма.
Ярким примером использования магнитного поля Земли можно назвать ориентацию по магнитному полю, используемую человечеством на протяжении почти тысячи лет По этому, для наиболее точной ориентации по магнитному полю необходимо как можно точнее измерять параметры окружающих магнитных полей и магнитного поля Земли.
Целью данной работы является разработка макета устройства для измерения постоянных и медленно меняющихся магнитных полей, в частности магнитного поля Земли, способного выступать в качестве чувствительного элемента систем ориентации малых космических аппаратов.
Основными задачами, решаемыми в рамках работы являются:
- анализ современных способов и устройств, применяемых для измерения постоянных и медленно меняющихся магнитных полей;
- выбор типа и конструкции прибора для измерения указанных магнитных полей;
- расчёт, проектирование и изготовление макета устройства;
- проведение экспериментов, получение характеристик изготовленного макета.
Разработан и изготовлен макет феррозондового магнитометра для систем ориентации малых космических аппаратов.
В процессе магистерской диссертации был выполнен следующий комплекс работ:
- анализ существующих конструкций феррозондовых магнитометров;
- выбор типа феррозондового магнитометра для исследования;
- расчёт габаритных параметров и энергопотребления макета феррозон- дового магнитометра;
- изготовление макета феррозондового магнитометра и снятие его характеристик;
- выбор материала изготовления, описание технологического процесса изготовления феррозондового магнитометра и технологического процесса сборки;
- организация, планирование и оценка научной эффективности научноисследовательской работы;
- анализ опасных и вредных производственных факторов и разработка комплекса защитных мероприятий.
Результаты экспериментальных исследований показали, что разработанный феррозондовый магнитометр обладает следующими характеристиками:
- частота возбуждения 1500 Гц;
- ток возбуждения 130 мА;
- среднее значение угловой чувствительности ~ 4мВ/градус;
- полная потребляемая мощность ~ 2 Вт.
Указанные характеристики полностью удовлетворяют требованиям технического задания.
Полученные результаты планируется использовать для доработки макета с целью уменьшения его габаритов и повышения точности. При положительном результате возможно проведение НИОКР и организация производства.
