Optics and Precision Engineering, Volume. 30, Issue 11, 1325(2022)
Estimation method for differential magnetic gradient tensor measurement limits
Figures & Tables(15)
Fig. 3. Theoretical detection limits of MGTS with different sources and variable parameters
Fig. 4. Theoretical error of MGT differential measurement with different baseline distances and observation distances
Fig. 8. Selection of cutoff frequency of low-pass filter and estimation of MGTS tensor measurement accuracy
Fig. 10. Estimated magnitude and direction of magnetic dipole moment of four magnets
Fig. 12. Measured MGTS detection limit distance （
Table 1. Estimated accuracy （maximum absolute error
Q ） and precision （RMSE and ME） of MGTS readings （nT/m）View tableView in ArticleTable 1. Estimated accuracy （maximum absolute error
Q ） and precision （RMSE and ME） of MGTS readings （nT/m）指 标 Bxx Bxy Bxz Byx Byy Byz 估计值 RMSE 3.219 0.916 1.398 1.577 3.126 2.676 1.844 ME 2.647 0.720 1.127 1.228 2.529 2.135 1.484 Q ±8.285 ±3.804 ±4.392 ±5.152 ±8.177 ±6.903 ±8.285
Table 2. Estimated magnet position and magnetic dipole moment in magnet positioning experiments
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磁铁 尺寸
/cm
真实位置
/cm
估计位置
/cm
估计
m /（A·m2）
估计M/
（A·m2）
是否有效 m1 ϕ2.0×
2.0
（50，50，-50） （66.5，67.0，-52.8） （1.68， 2.41， -6.61） 7.24 否 （100，100，-50） （100.0，100.3，-49.9） （0.04，0.08，-4.13） 4.13 是 m2 ϕ6.0×
1.3
（50，50，-50） （66.9，65.1，53.0） （4.98， 2.76， -11.82） 13.12 否 （100，100，-50） （100.0，99.6，-50.7） （0.45， 0.36， -6.67） 6.69 是 m3 6.0×
4.0×1.0
（50，50，-50） （69.8，62.7，-55.7） （7.74， 2.44， -15.75） 17.72 否 （100，100，-50） （102.7，103.6，-50.4） （-0.63， -0.81， -11.46） 11.51 是 m4 10.0×
3.0×1.0
（50，50，-50） （64.6，67.4，-56.4） （-3.44， 10.05， -32.57） 34.26 否 （100，100，-50） （101.3，104.5，-50.7） （-2.84， -0.27， -22.77） 22.9467 是
Table 3. Detection limits estimation and its necessary parameters of MGTS
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d/m q/nT θ/（°） 磁铁 m /（A·m2）M/（A·m2） 估计rmax/m 实测rmax/m 0.5 ±2.1 0 or 180 m1 （0，0.1，-4.1） 4.1 6.2 5.8 m2 （0.4，0.4，-6.7） 6.7 7.0 6.6 m3 （-0.6，-0.8，-11.5） 11.5 8.0 7.7 m4 （-2.8，-0.3，-22.8） 23.0 9.5 9.2
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Qingzhu LI, Zhiyong SHI, Zhining LI, Hongbo FAN. Estimation method for differential magnetic gradient tensor measurement limits[J]. Optics and Precision Engineering, 2022, 30(11): 1325
Paper Information
Category: Micro/Nano Technology and Fine Mechanics
Received: Jan. 11, 2022
Accepted: --
Published Online: Jul. 4, 2022
The Author Email: LI Zhining (lgdsxq@163.com)
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