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反潜艇侦查用海上浮标具有地磁方位角测量功能,能够在水面复杂环境下持续工作半个小时左右。不同于其他磁罗盘的结构复杂的特点,正交磁通门式电子罗盘更适宜于此种工作环境。因为工作环境的特异性,这种海上浮标无法进行有效回收且需要大批量生产,本课题的研究目标就是研制成本较低的正交磁通门式电子罗盘核心器件——正交磁通门探头,并且制作电子罗盘。 通过深入了解磁通门工作原理以及其工程参数计算,设计并制造正交磁通门探头。该种探头选用坡莫合金1J86作为磁场感应材料,改善传统磁通门磁芯制作工艺,阻尼液由普通硅油取代成本较高的氟油。激励磁场均匀作用于磁芯上,呈正交的两路感应线圈产生的二次谐波信号可用于地磁方位角测量。探头制作完成后,进行相应检测电路设计、焊制、调试工作。检测电路分为电源模块、激励信号模块、模拟处理模块、数字处理模块。结合探头具体参数完成检测电路调试工作,使系统各级之间协调完成地磁方位角测量显示。之后进行探头验证性实验,分别于水平模式和倾斜模式下,测量三个探头在0℃~360℃范围地磁方位角并结合具体过程进行误差分析。经实验证明,正交磁通门探头能够完成地磁方位角测量,其测量精度为±3℃,制作成本大大降低且制作工艺简单可大批量生产,完全符合海上浮标要求。