高精度電流源在陀螺測試中的應(yīng)用—Aigtek廠家

隨著慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的快速發(fā)展，陀螺儀作為慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的核心，其性能決定了慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的性能。隨著現(xiàn)代物理的快速發(fā)展，尤其是量子調(diào)控等領(lǐng)域的飛速進步，有著高精度、小體積、低功耗和低成本等優(yōu)點的核磁共振陀螺成為重要的研究方向。

核磁共振陀螺(NMRG)是利用激光與核磁共振氣室中的堿金屬原子和惰性氣體原子的相互作用使核子以拉莫爾頻率進動,并通過磁場驅(qū)動技術(shù)對氣室磁場實現(xiàn)閉環(huán)控制和對剩磁進行補償來維持核子的共振狀態(tài),進而能夠檢測載體的角速度信息，實現(xiàn)陀螺儀的功能。因此高精度的磁場驅(qū)動電路是作為磁場閉環(huán)控制的硬件基礎(chǔ)。

磁場驅(qū)動技術(shù)作為磁場閉環(huán)控制的重要部分,直接影響核磁共振陀螺的磁場控制精度和穩(wěn)定性。磁場驅(qū)動電路類型包括電壓源和電流源，需要高精度的直流電流輸出，用于磁屏蔽中的剩磁補償，隔離磁場對核自旋進行測量的影響。在核磁共振陀螺儀中，采用磁共振氣室構(gòu)建三軸矢量原子磁強計，通過在三維線圈施加一定的電流，補償被動磁屏蔽后的殘余磁場，磁場驅(qū)動電路用于給三維線圈施加相應(yīng)的電流。

Aigtek公司的ATS-2000C系列是一款高精度的通用電流源。可大輸出3A的電流，小電流分辨20 pA，輸出精度高。由于核磁共振陀螺主磁場的直流磁場控制精度更加精細(xì)，采用高精度的電流源輸出，分為幾檔可調(diào)，精度可達4位半，使得磁場的調(diào)節(jié)范圍在0-3A之間，精度在0.035%+600 pA。

為了更好的評估磁場對驅(qū)動電路施加的磁場為核磁共振陀螺的影響，在此磁場閉環(huán)控制中不考慮核磁共振陀螺測量精度對陀螺的核子轉(zhuǎn)動控制頻率和陀螺漂移的影響，主要考察 z 軸主磁場對陀螺性能的影響，則根據(jù)主磁場精度，高精度電流源不僅可應(yīng)用于驅(qū)動原子陀螺儀和原子磁強計等量子傳感器，而且可應(yīng)用于醫(yī)工交叉領(lǐng)域、航空航天領(lǐng)域和精密測量領(lǐng)域等需要高精度電流輸出控制的系統(tǒng)。

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