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岩矿石标本宽频带电性参数快速测量方法研究
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作者 付国红 雷泽宁 +1 位作者 程辉 刘阳阳 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第2期152-164,共13页
岩矿石标本电性特征的研究是地球物理勘探中一项重要的基础性工作,针对变频法测量岩矿石标本电性参数存在效率低、抗干扰能力较差等问题,提出基于逆重复m序列的岩矿石标本宽频带电性参数测量方法并设计了测量系统。系统采用编码恒流信... 岩矿石标本电性特征的研究是地球物理勘探中一项重要的基础性工作,针对变频法测量岩矿石标本电性参数存在效率低、抗干扰能力较差等问题,提出基于逆重复m序列的岩矿石标本宽频带电性参数测量方法并设计了测量系统。系统采用编码恒流信号激励的方式,利用编码信号源的频点分布特性和多频点数据处理手段,实现发送一组编码矩形波电流便可获得岩矿石标本多个频点响应信息的高效测量。介绍了逆重复m序列的信号特征,给出了多频点阻抗测量算法流程;通过理论与仿真相结合的方式研究了影响Howland压控电流源性能的重要因素;明晰了实验条件下导致高频段阻抗测量误差的主要因素并给出了校准方案;最后,搭建了测量系统并使用本系统与苏黎世MFIA阻抗分析仪进行了阻抗测量对比实验,结果表明:使用5阶信号时,测量效率相对变频法提高2.3倍,通过调整信号编码参数可实现不同频点密度的测量工作;系统测量频率范围覆盖1 mHz~100 kHz,阻容模型阻抗模值测量误差最大约为0.5%,相位误差最大为23 mrad;校准前后结果对比表明了校准方案在高频段测量的有效性。该系统能够实现宽频阻抗谱快速准确测量,为岩矿石标本电性参数测量提供了一种宽频带快速测量方法与技术支持,具有一定的理论研究意义与工程应用价值。 展开更多
关键词 岩矿石标本 宽频带 电性参数 快速测量 逆重复m序列 Howland电流源
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适用于瞬变电磁勘探的低温超导磁传感器 被引量:13
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作者 荣亮亮 蒋坤 +2 位作者 裴易峰 伍俊 王远 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2671-2677,共7页
低温超导量子干涉器件(SQUID)直接测量磁场,噪声低(fT,10-15T,量级)、带宽大、低频响应特性好,可提升瞬变电磁法(TEM)晚期接收信号质量,实现大深度探测。基于欠阻尼低温SQUID和单片读出技术构建了高性能低温SQUID传感器,研究了SQUID和... 低温超导量子干涉器件(SQUID)直接测量磁场,噪声低(fT,10-15T,量级)、带宽大、低频响应特性好,可提升瞬变电磁法(TEM)晚期接收信号质量,实现大深度探测。基于欠阻尼低温SQUID和单片读出技术构建了高性能低温SQUID传感器,研究了SQUID和读出电路的噪声匹配技术,传感器本底噪声水平7 fT/√Hz@1kH z,带宽>2 MHz,摆率1.5 nT·μs-1。在长春市烧锅镇和上海市横沙岛分别开展了低温SQUID瞬变电磁系统与空心线圈瞬变电磁系统的对比验证,在烧锅镇,低温SQUID成功记录了80 ms衰减曲线(空心线圈20 ms),计算的视电阻率与已有地质资料一致。横沙岛实验中,SQUID衰减曲线可达300 ms(空心线圈:100 ms),进一步验证了SQUID对地球深部信息的探测能力。 展开更多
关键词 低温SQUID 单片读出电路 摆率 晚期信号
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基于伪随机系统辨识的电磁法仪器标定 被引量:13
3
作者 刘立超 丁凯来 +2 位作者 林君 周逢道 刘长胜 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1721-1728,共8页
针对电磁法仪器标定需求,提出基于伪随机互相关辨识的标定方法。论述逆重复m伪随机编码序列的产生方法,从自相关函数出发,推导逆重复m序列的频谱解析式。分析互相关法系统辨识进行仪器标定的原理,给出以逆重复m序列为标定信号源时仪器... 针对电磁法仪器标定需求,提出基于伪随机互相关辨识的标定方法。论述逆重复m伪随机编码序列的产生方法,从自相关函数出发,推导逆重复m序列的频谱解析式。分析互相关法系统辨识进行仪器标定的原理,给出以逆重复m序列为标定信号源时仪器和磁场传感器的标定方程,并讨论逆重复m序列的参数选取原则。最后,采用相关辨识分别对测量通道和感应式磁场传感器进行标定测试。实测结果表明,标定结果幅度误差小于0.2%,相位误差小于0.5°;标定频率分辨率为0.244 Hz,与传统的方波标定相比效率提高了75倍。该标定方法准确快速,频率分辨率高,可广泛应用于电子仪器标定。 展开更多
关键词 标定 电磁法 相关辨识 逆重复m序列
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数字式平均法提高MRS探测信噪比应用研究 被引量:6
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作者 林君 张哲 +2 位作者 王应吉 孙淑琴 尚新磊 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期508-513,共6页
针对核磁共振地下水探测仪信号甚微弱导致信噪比太低的问题,分析了野外施工环境电磁干扰的特点,设计了数字式平均型数据采集与数据预处理系统。把一次测量时间内的信号分成若干个时间间隔小段的信号,然后对这些信号进行取样,将各次测量... 针对核磁共振地下水探测仪信号甚微弱导致信噪比太低的问题,分析了野外施工环境电磁干扰的特点,设计了数字式平均型数据采集与数据预处理系统。把一次测量时间内的信号分成若干个时间间隔小段的信号,然后对这些信号进行取样,将各次测量中处于相同位置的取样进行积分平均。研究结果应用于JLMRS(Jilin magnetic resonance souding)型核磁共振地下水探测仪中,实验室与野外探测结果表明,数字式平均方法改善核磁共振地下水探测仪信号的信噪比是有效的、可行的。 展开更多
关键词 数字式平均 核磁共振法 信噪比 信噪改善比
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测量运动物体姿态的三自由度定位算法的研究 被引量:10
5
作者 刘越 王涌天 胡晓明 《计算机测量与控制》 CSCD 2002年第6期363-365,共3页
研究了一种采用加速度计、磁阻传感器和单片机的三自由度定位装置及其算法 ,给出了A/D转换器的位数与系统分辨率的关系 ,研究了环境磁场对测量结果的影响 ,提出了环境磁场补偿算法并讨论了补偿算法的误差。该装置可用于运动物体航向、... 研究了一种采用加速度计、磁阻传感器和单片机的三自由度定位装置及其算法 ,给出了A/D转换器的位数与系统分辨率的关系 ,研究了环境磁场对测量结果的影响 ,提出了环境磁场补偿算法并讨论了补偿算法的误差。该装置可用于运动物体航向、俯仰和倾斜三个方向的姿态角的测量。 展开更多
关键词 测量 运动物体姿态 三自由度定位算法 地磁测量 A/D转换 单片机
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多线程技术在伽玛全谱仪软件系统中的应用 被引量:5
6
作者 吴允平 贾文懿 +2 位作者 方方 乐仁昌 王小琴 《物探化探计算技术》 CAS CSCD 1999年第3期284-288,共5页
介绍了采用多线程实现的 C D10 型野外伽玛全谱仪的软件系统,以串口实时通讯为例,说明多线程的使用方法及编程步骤。
关键词 伽玛能谱仪 串口实时通讯 多线程 软件系统
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一种新型地球物理电容性电场传感器研究 被引量:7
7
作者 王志宇 王顺 +1 位作者 张群英 方广有 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2678-2685,共8页
当前在地球物理勘探中使用的电场传感器探头一不极化电极存在一些不足,如要求电极具有较低的接地阻抗,这使其在沙漠、冻土、戈壁等高阻区应用较为困难。分析了电场传感器系统的等效电路,指出低频电容性电场传感器应用在地球物理电法... 当前在地球物理勘探中使用的电场传感器探头一不极化电极存在一些不足,如要求电极具有较低的接地阻抗,这使其在沙漠、冻土、戈壁等高阻区应用较为困难。分析了电场传感器系统的等效电路,指出低频电容性电场传感器应用在地球物理电法勘探中的可能性,并设计出一种低频电容性电场传感器,该电场传感器可直接放置于地面,进行地电场的测量。为提高电场传感器测量的准确性,采用输入电容中和技术以抑制耦合电容变化所带来的测量误差。该电场传感器工作频率为0.1~1kHz。外场测试表明,该电场传感器具备准确测量地电场信号的能力,在工作频率范围内获得与不极化电极相似的测量结果,幅值差异小于5%。该电场传感器在高阻区的地球物理勘探领域具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 地球物理勘探 不极化电极 电容性电场传感器 输入电容中和技术
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地基、空基、星基微波辐射计定标技术概览 被引量:21
8
作者 肖志辉 张祖荫 郭伟 《遥感技术与应用》 CSCD 2000年第2期113-120,共8页
微波辐射计是用于测量物体微波辐射能量的被动遥感仪器 ,在军事、环境科学上都有极大的作用。如果用于工作的微波辐射计没有经过统一、精确、可靠的定标和校验 ,各自测得的结果将十分混乱 ,所以定标技术是微波辐射计研究、应用中的关键... 微波辐射计是用于测量物体微波辐射能量的被动遥感仪器 ,在军事、环境科学上都有极大的作用。如果用于工作的微波辐射计没有经过统一、精确、可靠的定标和校验 ,各自测得的结果将十分混乱 ,所以定标技术是微波辐射计研究、应用中的关键课题之一。在不同的使用条件下 ,微波辐射计的定标有不同的技术要求和难点。按运载平台的不同 ,系统地阐述了微波辐射计定标技术的国内外研究现状和发展趋势 。 展开更多
关键词 微波辐射计 定标 亮度温度 微波遥感
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基于MSP430的质子旋进式磁力仪设计 被引量:6
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作者 王应吉 李伟 +1 位作者 孙淑琴 姜艳秋 《吉林大学学报(信息科学版)》 CAS 2006年第3期336-340,共5页
针对国产的磁力仪功耗大,稳定性较差,精度较低(±1 nT)的问题,采用超低功耗单片机MSP430F149,设计了基于MSP430的质子旋进式磁力仪。给出了质子旋进磁力仪的工作原理及系统的硬件框图,对质子旋进信号的配谐和放大作出了说明,设计了... 针对国产的磁力仪功耗大,稳定性较差,精度较低(±1 nT)的问题,采用超低功耗单片机MSP430F149,设计了基于MSP430的质子旋进式磁力仪。给出了质子旋进磁力仪的工作原理及系统的硬件框图,对质子旋进信号的配谐和放大作出了说明,设计了对信号分频测量其周期的高精度间接测磁方法,指出了单片机软件开发的要点。与CZM-2型质子旋进式磁力仪相比,该设计功耗低,稳定性强,精度较高,野外实测待机电流0.8 mA,最大误差0.5 nT。 展开更多
关键词 质子旋进 地磁场 高精度测量 MSP430单片机
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干扰电场仪的研究 被引量:7
10
作者 鲍光淑 李大庆 +2 位作者 张友山 王少武 刘启顺 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 1994年第4期9-13,共5页
论述了干扰电场测量对仪器的要求、干扰电场仪的设计思想、主要技术指标、仪器的硬件、软件设计以及模拟通道中分布电容对观测值影响等问题,并介绍了仪器的应用情况。
关键词 干扰电场仪 找矿 电法勘探
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一种基于天文方位角陀螺经纬仪测量装置 被引量:6
11
作者 魏纯 霍保华 +1 位作者 贾乾磊 田保明 《中国测试》 CAS 2010年第4期63-65,共3页
为解决陀螺经纬仪检定校准溯源及性能评价的问题,利用天文测量获得的高精度天文方位角作为参考标准,研究设计了一种陀螺经纬仪测量装置,可以对陀螺经纬仪的一次定向中误差、仪器常数进行测量及评价。经长期实验及测量表明,该装置具有结... 为解决陀螺经纬仪检定校准溯源及性能评价的问题,利用天文测量获得的高精度天文方位角作为参考标准,研究设计了一种陀螺经纬仪测量装置,可以对陀螺经纬仪的一次定向中误差、仪器常数进行测量及评价。经长期实验及测量表明,该装置具有结构简单、占地面积小、数据稳定、可操作性好、实验人员少等优点,具有一定的推广应用前景。 展开更多
关键词 陀螺经纬仪 校准/检定 天文方位角 一次定向中误差 仪器常数
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瞬变电磁发射机中的电流脉冲整形技术 被引量:6
12
作者 付志红 周雒维 苏向丰 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2006年第1期108-111,共4页
如何在大功率、大电感情况下实现电流脉冲短关断延时和下降沿高线性度是瞬变电磁发射机的关键问题。文中讨论了常规吸收电路对脉冲下降沿线性度、关断延时、电压应力等方面产生的影响,计算了电路参数最优解,提出了一种准谐振型吸收电路... 如何在大功率、大电感情况下实现电流脉冲短关断延时和下降沿高线性度是瞬变电磁发射机的关键问题。文中讨论了常规吸收电路对脉冲下降沿线性度、关断延时、电压应力等方面产生的影响,计算了电路参数最优解,提出了一种准谐振型吸收电路,分析了电路参数与关断延时、下降沿线性度的关系,运用Matlab和PSim进行了计算和仿真分析。实验证明,推荐电路具有关断延时短、正负脉冲一致性好、无过冲现象等特点,适宜于TEM发射机的负载能量吸收电路。 展开更多
关键词 脉冲 整形/瞬变电磁法 关断延时 线性度 准谐振
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电磁法仪器高精度GPS同步系统设计 被引量:3
13
作者 于生宝 何建龙 +2 位作者 苏发 李刚 孙长玉 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期4035-4040,共6页
为了提高电磁法勘探仪器同步系统的同步精度和抗干扰性,提出一种新的基于全球定位系统(GPS)和恒温晶振(OCXO)的同步系统方案。通过对GPS秒脉冲特性和OCXO频率特性的分析,采用卡尔曼滤波对秒脉冲中的随机噪声进行滤波处理,提高其精度。... 为了提高电磁法勘探仪器同步系统的同步精度和抗干扰性,提出一种新的基于全球定位系统(GPS)和恒温晶振(OCXO)的同步系统方案。通过对GPS秒脉冲特性和OCXO频率特性的分析,采用卡尔曼滤波对秒脉冲中的随机噪声进行滤波处理,提高其精度。并以处理后的秒脉冲信号作为基准在线校正OCXO基本时钟,保证其输出频率的精度。采用具有电磁兼容设计的MC9S12XS128微控制器实现秒脉冲的卡尔曼滤波和OCXO在线PID校正,提高系统的抗干扰能力。研究结果表明:GPS锁定时同步脉冲精度稳定在25 ns以内。该方案提高同步系统的同步精度和抗干扰性,同时可以提高仪器野外工作的效率。 展开更多
关键词 电磁法仪器 GPS同步 卡尔曼滤波 OCXO校正
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光纤布拉格光栅传感技术在煤矿火灾监测中的应用 被引量:14
14
作者 付华 蔡玲 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期778-782,共5页
针对矿井内采用的电信号火灾探测设备灵敏度低、易受干扰、传输距离短等不足,提出了利用金属化封装技术制成的光纤B ragg(布拉格)光栅火灾探测器,并分析其工作特性,测试结果表明该火灾探测器的温度灵敏度是裸光栅的1.97倍到2.34倍;再将... 针对矿井内采用的电信号火灾探测设备灵敏度低、易受干扰、传输距离短等不足,提出了利用金属化封装技术制成的光纤B ragg(布拉格)光栅火灾探测器,并分析其工作特性,测试结果表明该火灾探测器的温度灵敏度是裸光栅的1.97倍到2.34倍;再将封装好的火灾探测器采用多区波分复用技术,设计了煤矿火灾监测系统。在实验室建立的煤矿巷道的物理模型中,进行温度的实际测量。实验结果表明,该煤矿火灾检测系统能够提供详细的巷道温度分布情况并及时准确地报警,便于工作人员准确找到火灾发生区。 展开更多
关键词 光纤BRAGG光栅传感器 金属化封装 多区波分复用 煤矿火灾监测系统
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综合孔径微波辐射计及其反演成像 被引量:12
15
作者 董晓龙 吴季 黄永辉 《遥感技术与应用》 CSCD 2000年第2期74-78,共5页
介绍了综合孔径微波辐射计的基本思想 ,以及对地观测的综合孔径微波辐射计与综合孔径射电天文望远镜的区别。给出了综合孔径微波辐射计任意基线干涉测量的可见度函数与基线参数的关系 ,推导了可见度函数的一般表达式和综合孔径微波辐射... 介绍了综合孔径微波辐射计的基本思想 ,以及对地观测的综合孔径微波辐射计与综合孔径射电天文望远镜的区别。给出了综合孔径微波辐射计任意基线干涉测量的可见度函数与基线参数的关系 ,推导了可见度函数的一般表达式和综合孔径微波辐射计亮度温度反演的一般函数空间表示。 展开更多
关键词 综合孔径微波辐射计 反演成像 陆地探测
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基于扩展总线的电法勘探数据采集仪器设计 被引量:4
16
作者 崔益安 白宜诚 杜华坤 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期288-292,共5页
研究了一种新颖、实用的多通道数据采集仪器设计方法。通过可编程并行接口芯片8255 将IBM PC并行打印端口扩展成3个具有双向通讯功能的8位I/O端口,利用这3 个I/O端口分别作为数据采集仪器的数据总线、地址总线和控制总线。同时,利用一... 研究了一种新颖、实用的多通道数据采集仪器设计方法。通过可编程并行接口芯片8255 将IBM PC并行打印端口扩展成3个具有双向通讯功能的8位I/O端口,利用这3 个I/O端口分别作为数据采集仪器的数据总线、地址总线和控制总线。同时,利用一组“模拟信号总线”使仪器能对模拟信号进行流水线式并行处理,很方便地实现多通道数据采集。总线设计使仪器各功能模块能实现灵活组合,动态寻址,可满足各种电法勘探的数据采集要求。 展开更多
关键词 并行口 总线 数据采集 仪器设计
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L波段合成孔径微波辐射计机理及原理性实验 被引量:6
17
作者 张升伟 董晓龙 吴季 《遥感技术与应用》 CSCD 2000年第2期95-99,共5页
简要介绍了被动微波遥感在低频波段上的应用和孔径合成方法提高空间分辨率的原理 ,完成了双通道相关干涉辐射计原理样机的设计与研制 ,对系统的互相关处理功能进行了原理性实验。结果表明 ,系统将双通道之间的相位差完整地复现出来 。
关键词 孔径合成 微波辐射计 互相关处理 微波遥感
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TEM-Ⅱ型电磁法发射机换相过程的研究 被引量:3
18
作者 张秉仁 林君 稽艳鞠 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2002年第12期29-31,共3页
简要介绍了TEM -Ⅱ型瞬变电磁法发射机及其工作原理 ,引出了TEM -Ⅱ型瞬变电磁法发射机在感性负载下电压、电流存在瞬态变化过程 ,全桥电路在实现功率变换时存在换相过程及无功功率释放的问题。分析了负载电压、电流的瞬态变化规律 ,阐... 简要介绍了TEM -Ⅱ型瞬变电磁法发射机及其工作原理 ,引出了TEM -Ⅱ型瞬变电磁法发射机在感性负载下电压、电流存在瞬态变化过程 ,全桥电路在实现功率变换时存在换相过程及无功功率释放的问题。分析了负载电压、电流的瞬态变化规律 ,阐明了无功功率释放回路的意义和作用。结合TEM -Ⅱ型瞬变电磁法发射机阻感性负载情况下 3种工作方式 ,对由全控型器件IG BT构成的全桥电路的换相过程作了深入全面的讨论 ,并给出了 3种工作方式的实测输出电压、电流波形。绘出了方式一的换相过程中电流流向及方式二的换相过程中开关动作过程 ,进而提出确保换相成功的注意事项。 展开更多
关键词 TEM-Ⅱ型电磁法发射机 功率变换 换相 无功功率 IGBT 续流
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不接触电极探测方法研究 被引量:3
19
作者 于生宝 王忠 +1 位作者 王兆明 武欣 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期413-415,共3页
介绍不接触电极电法测量的基本原理,分析视电阻率测量与视阻抗探测方法,进行视电阻率模型试验;提出视阻抗测量的理论模型,并进行了金属和非金属异常体模型试验,验证了视阻抗测量方法的正确性,可以适用于不同环境探测,区分介质的导电性... 介绍不接触电极电法测量的基本原理,分析视电阻率测量与视阻抗探测方法,进行视电阻率模型试验;提出视阻抗测量的理论模型,并进行了金属和非金属异常体模型试验,验证了视阻抗测量方法的正确性,可以适用于不同环境探测,区分介质的导电性差异和介电性差异,为工程探测提供一种快速、方便、准确的多参数检测手段。 展开更多
关键词 不接触电极 视阻抗 拖动电法
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Overhauser磁力仪初步设计 被引量:8
20
作者 石艳林 董浩斌 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2008年第2期18-19,26,共3页
针对国产仪器功耗大、测量精度差、不稳定的问题,初步设计了基于overhauser效应的核子旋进磁力仪。该仪器将核的overhauser效应用到测磁中来,采用超低功耗单片机作为主控CPU,运用新型CPLD器件实现高精度频率测量。给出了overhauser磁力... 针对国产仪器功耗大、测量精度差、不稳定的问题,初步设计了基于overhauser效应的核子旋进磁力仪。该仪器将核的overhauser效应用到测磁中来,采用超低功耗单片机作为主控CPU,运用新型CPLD器件实现高精度频率测量。给出了overhauser磁力仪的工作原理、系统硬件框图及探头的配谐,设计了等精度测量频率方法,分析了测频精度误差,说明了程序设计内容及要点。结果表明:该磁力仪精度高、功耗低、稳定性强、功能丰富。 展开更多
关键词 磁力仪 overhauser效应 高精度 测量
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