Сейсмические приборы: статья

Измерение уровня собственных шумов магнитных датчиков по данным параллельного теста
А.Д. Коноплин
Институт геофизики им. Ю.П. Булашевича УрО РАН
Журнал: Сейсмические приборы
Том: 59
Номер: 2
Год: 2023
Страницы: 46–55
УДК: 550.8.08+550.380.8
DOI: 10.21455/si2023.2-4
Ключевые слова: инструментальный шум, собственный шум, датчик магнитного поля, параллельный тест, спектральный анализ
Аннотация: Представлены экспериментальные результаты параллельного теста компонентных датчиков магнитного поля различных типов – индукционного, торсионного оптико-механического и магнитомодуляционного. Приведены экспериментальные оценки уровня собственного шума испытанных датчиков и их сравнение с ранее известными данными. Выполнено сравнение результатов, получаемых в разных сочетаниях испытуемых датчиков. Экспериментально установлено, что наиболее точная и устойчивая оценка уровня шума может быть получена либо в однородной группе датчиков, либо при использовании датчиков с заведомо меньшим уровнем шума, чем у испытуемого, в качестве опорных. Показано, что экспериментальная оценка для индукционного датчика может существенно отличаться от теоретической в низкочастотной области, а также то, что среди испытанных датчиков наименьший уровень шума имеет датчик индукционного типа, тогда как датчик, основанный на магнитомодуляционном преобразователе, оказался наиболее шумящим.
Список литературы: Арзамасцев Е.В., Коноплин А.Д., Астафьев П.Ф. Многочастотный комплекс фазочувствительного частотного индукционного зондирования // Датчики и системы. 2018. № 5 (225). С.55–60.

Номерованный О.М., Пьянков В.А. Определение случайной погрешности магнитометров по методу “трёх свидетелей” // Теория и аппаратура для геомагнитных исследований. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1983. С.67–70.

Поляков С.В., Резников Б.И., Щенников А.В., Копытенко Е.А., Самсонов Б.В. Линейка индукционных датчиков магнитного поля для геофизических исследований // Сейсмические приборы. 2016. Т. 52, № 1. С.5–27.

Сокол-Кутыловский О.Л. Спектральное распределение геомагнитного шума в диапазоне низких частот // Уральский геофизический вестник. 2018. № 3 (33). С.43–47.

Учайкин Е.О., Кудин Д.В., Бородин П.Б., Гвоздарев А.Ю., Кудрявцев Н.Г. К вопросу о пер-спективах развития вариационных магнитометров на базе кварцевых датчиков // Прикладные аспекты геологии, геофизики и геоэкологии с использованием современных информационных технологий: Материалы IV Международной научно-практической конференции, Майкоп, 15–18 мая 2017 г. Майкоп: ВО МГТУ, 2017. Ч. 2. С.215–221.

Holcomb L.G. A direct method for calculating instrument noise levels in side-by-side seismometer evaluations. Open-File Report 89-214. Albuquerque, NM: U.S. Geological Survey, 1989. 35 p. https://doi.org/10.3133/ofr89214

Odintsov V.I., Petrov V.G. Threshold sensitivity of quartz variometers with negative feedback // Geomagn. Aeron. 2017. V. 57, Iss. 3. P.352–360. https://doi.org/10.1134/S0016793217030112

Prance R.J., Clark T.D., Prance H. Ultra low noise induction magnetometer for variable temper-ature operation // Sensors and Actuators A: Physical. 2000. V. 85, Iss. 1–3. P.361–364. https://doi.org/10.1016/S0924-4247(00)00375-7

Ratajczak M., Wondrak T. Analysis, design and optimization of compact ultra-high sensitivity coreless induction coil sensors // Meas. Sci. Technol. 2020. V. 31, N 6. Art. 065902. https://doi.org/10.1088/1361-6501/ab7166

Sleeman R., van Wettum A., Trampert J. Three-channel correlation analysis: A new technique to measure instrumental noise of digitizers and seismic sensors // Bull. Seismol. Soc. Amer. 2006. V. 96, N 1. P.258–271. https://doi.org/10.1785/0120050032

Sokol-Kutylovskii O.L. Magnetomodulation sensors based on amorphous ferromagnetic alloys // Meas. Tech. 2016. V. 59, Iss. 2. P.170–175. https://doi.org/10.1007/s11018-016-0937-x

Tasič I. Estimating ‘noise–floor PSD’ by using two or three collocated seismometers: An alterna-tive approach // Acta Geod. Geophys. 2020. V. 55, Iss. 3. P.437–449. https://doi.org/10.1007/s40328-020-00309-1

Tumanski S. Handbook of Magnetic Measurements. CRC Press, 2011. 404 p.