原子磁力仪低功耗控制系统设计研究
Aerospace Shanghai（2017）
摘要
对原子光泵磁力仪控制系统的低功耗设计进行了研究.介绍了光泵原子磁力仪的物理原理,给出了研制的原子磁力仪控制电路系统的组成.针对铯光泵磁力仪中的低功耗光源,对垂直腔面发射激光器(VCSEL)的温控和恒流驱动进行了研究.用低功耗直接数字合成器(DDS)产生精确的低噪声射频信号,并将Freescale公司的ARM Cortex-M0+微控制器作为主控单元,用数字算法替代锁定放大器硬件电路,实现了激光波长锁定和磁共振频率跟踪的数字化环路,有效降低了电路功耗.实际系统测试表明:控制部分的功耗小于185 mW,地磁场强度下原子磁力仪噪声小于10 pT/Hz0.5(1 Hz时).
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