饱和铁心磁强计英文解释翻译、饱和铁心磁强计的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【电】 saturable-core magnetometer

分词翻译：

饱和的英语翻译：

saturation
【化】 equilibration; saturation
【医】 saturation

铁心的英语翻译：

【电】 iron core

磁强计的英语翻译：

【医】 magnetometer

专业解析

饱和铁心磁强计（Saturated Core Magnetometer）是一种基于磁饱和原理工作的磁场测量仪器。以下是其详细解释：

一、术语解析与核心原理

饱和铁心 (Saturated Core)：
- 饱和：指铁磁性材料（如坡莫合金、铁氧体）的磁化状态。当施加的外部磁场强度超过一定阈值（饱和磁场）时，材料的磁化强度不再随外磁场线性增加，而是达到最大值并保持恒定，此时材料处于磁饱和状态。
- 铁心：指仪器中使用的铁磁性材料核心，通常被加工成特定形状（如环形、棒形），其高磁导率特性用于集中和引导磁通。
- 原理：仪器工作时，铁心被一个高频交变电流（激励电流）产生的强磁场驱动，使其在正负两个方向反复进入深度饱和状态。当没有外部待测磁场时，铁心在两个半周期的饱和是对称的。
磁强计 (Magnetometer)：
- 泛指测量磁场强度（大小和/或方向）的仪器。
工作机理：
- 当存在待测的直流或低频磁场 (H~dc~) 时，该磁场会叠加在激励磁场之上。
- 这使得铁心在正半周和负半周达到饱难易程度不同：一个方向更容易饱和（所需激励电流变化小），另一个方向更难饱和（所需激励电流变化大）。
- 这种对称性的破坏导致缠绕在铁心上的检测线圈中感应出偶次谐波电压（主要是二次谐波）。
- 该谐波电压的幅度与待测直流磁场 H~dc~ 的强度成正比，通过测量这个谐波电压即可确定外部磁场的大小。

二、关键特点与优势

高灵敏度：能够测量非常微弱的磁场，灵敏度可达皮特斯拉 (pT) 甚至更高量级。
低噪声：在精心设计和屏蔽下，本底噪声可以很低。
方向性：通常对沿铁心轴向的磁场分量敏感。
宽带宽：能够测量从直流到较高频率（通常可达 kHz 量级）的磁场。
低功耗：相对于其他高灵敏度磁强计（如SQUID），功耗通常较低。
稳定性：性能相对稳定。

三、典型应用领域

地球物理勘探：用于测量地磁场及其微小变化（磁法勘探），寻找矿藏、油气资源或进行地质构造研究。
空间探测：卫星和空间探测器上用于测量行星际磁场、行星磁场等。
生物磁测量：测量极微弱的人体生物磁场（如心磁图MCG、脑磁图MEG），但此领域更常用SQUID磁强计。
无损检测 (NDT)：检测材料缺陷或应力引起的磁场异常。
导航与定位：作为磁罗盘的核心传感器，用于姿态确定和导航。
科学研究：基础物理实验、材料磁性研究等需要精确磁场测量的场合。

三、英文对应术语

饱和铁心磁强计：Saturated Core Magnetometer
磁通门磁强计：Fluxgate Magnetometer (这是饱和铁心磁强计最常见、最通用的英文名称，因其工作原理依赖于磁通门效应 - 即激励磁场周期性地“门控”铁心的磁通路径)。
饱和式磁强计：Saturation-core Magnetometer (较少用，但明确指出了饱和核心)。

四、核心原理公式其工作原理的核心在于检测线圈输出的二次谐波电压 (V~2f~) 与待测直流磁场 (H~dc~) 的关系： $$ V{2f} propto frac{4}{pi} cdot frac{omega N~s~ A mu~0~}{sqrt{(R~s~/L~s~) + omega}} cdot H{dc} cdot sin(2omega t) $$ 其中：

ω：激励电流的角频率 (ω = 2πf)
N~s~：检测线圈匝数
A：铁心截面积
μ~0~：真空磁导率
R~s~, L~s~：检测线圈的等效电阻和电感
H~dc~：待测直流磁场强度
t：时间

参考来源：

美国国家航空航天局 (NASA) Technical Reports Server (NTRS)：提供了关于磁通门磁强计原理、设计和在空间应用中历史的权威技术报告和论文。例如搜索 "Fluxgate Magnetometer Principle" 或 "Fluxgate Magnetometer NASA"。 (链接示例格式： ntrs.nasa.gov/citations/... - 需根据具体报告ID填写有效链接，此处仅示意来源)
IEEE Xplore Digital Library：包含大量关于磁通门磁强计设计、建模、噪声分析、应用的最新研究论文和标准，是电子电气工程领域的核心文献库。 (链接示例格式： ieeexplore.ieee.org/document/... - 需根据具体文献DOI填写有效链接，此处仅示意来源)
Geonics Limited (地球物理仪器制造商)：其技术手册（如EM-16, EM-31等仪器）对用于地面地球物理勘探的磁通门（饱和铁心）传感器原理有清晰说明。 (链接示例格式： www.geonics.com/pdfs/technicalnotes/tn... - 需查找具体手册链接，此处仅示意来源)
物理学教科书与专著：如《Introduction to Electrodynamics》(David J. Griffiths)，《Magnetism: Fundamentals》(D. C. Jiles) 等书籍中关于铁磁性、磁化曲线和磁滞回线的章节是理解磁饱基础。 (来源：标准学术出版物)
传感器专业书籍：如《Magnetic Sensors》(ed. by R. Boll)，《Fluxgate Sensors》(P. Ripka) 等专著详细论述了磁通门磁强计的设计、理论和应用。 (来源：专业书籍)

网络扩展解释

饱和铁心磁强计是一种基于铁心磁饱和特性测量磁场的仪器。以下是其核心要点：

一、基本原理

利用铁磁材料（铁心）在磁饱和状态下的非线性磁化特性进行测量。当外部磁场叠加于交变磁场时，铁心的磁导率变化会导致线圈感应电压波形畸变，通过检测这种畸变程度可反推出被测磁场强度。

二、关键结构

铁心材料：选用高饱和磁感应强度的软磁材料（如坡莫合金）
激励线圈：施加高频交变磁场使铁心周期性饱和
探测线圈：检测因磁场变化产生的感应信号

三、工作过程

交变磁场使铁心达到饱和状态
外部待测磁场改变铁心的磁滞回线形状
感应电压的谐波分量与被测磁场强度成比例关系
通过锁相放大器等精密仪器提取信号特征值

四、应用特点

常用于地磁测量、工业无损检测等领域
优势：灵敏度高（可测弱至10⁻¹⁰ T的磁场）、抗干扰能力强
局限性：需校准非线性响应，不适用于强磁场测量

该技术名称由范塞劳（Van Vleck）提出，属于磁强计中的经典类型，现代已发展出量子磁强计等更高精度变体。其原理与振动样品磁强计（通过样品振动产生感应电压）有部分相似性，但核心区别在于是否利用铁心饱和效应。