㊀２０２１年㊀第４期
Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ㊀Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ㊀ａｎｄ㊀Ｓｅｎｓｏｒ
２０２１㊀Ｎｏ．４㊀
收稿日期：２０２０－０４－２７
基于磁通门和磁阻传感器的混合宽带磁
传感器的研究与设计
许朋博，王鲜然，欧阳君，杨晓非
（华中科技大学光学与电子信息学院，湖北武汉㊀４３００７０）
㊀㊀摘要：在地磁探测领域，被测磁信号幅值范围和频率范围都较宽，文中利用磁通门传感器低频段噪声密度低，ＴＭＲ传感器工作频率高㊁高频段噪声密度低的特点，根据互补滤波的数据融合方法，对磁通门和ＴＭＲ分别进行低通和高通滤波，并在ＦＰＧＡ平台上通过数字滤波和比较判断的数据融合方式， 将２种传感器的输出在频带上进行 拼接 ，实现了两种磁传感器的数据融合㊂经测试混合磁传感器的频带拓展至１０ｋＨｚ，灵敏度为０．１１３ｍＶ／ｎＴ，测量范围ʃ０．８Ｇｓ，峰峰值噪声０．５ｎＴ㊂关键词：磁通门；ＴＭＲ；混合传感器；宽频带；数据融合 中图分类号：ＴＰ２１２．６㊀㊀㊀文献标识码：Ａ㊀㊀㊀文章编号：１００２－１８４１（２０２１）０４－００１４－０６
ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｓｉｇｎｏｆＨｙｂｒｉｄＭａｇｎｅｔｏｍｅｔｅｒＢａｓｅｄｏｎＦｌｕｘｇａｔｅａｎｄＴＭＲ
ＸＵＰｅｎｇ⁃ｂｏ，ＷＡＮＧＸｉａｎ⁃ｒａｎ，ＯＵＹＡＮＧＪｕｎ，ＹＡＮＧＸｉａｏ⁃ｆｅｉ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＯｐｔｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ＨｕａｚｈｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｇｅｏｍａｇｎｅｔｉｃｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，ｔｈｅａｍｐｌｉｔｕｄｅａｎｄｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｍａｇｎｅｔｉｃｓｉｇｎａｌａｒｅｗｉｄｅ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｆｌｕｘｇａｔｅｓｅｎｓｏｒｓｈａｖｅ
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｌｏｗｎｏｉｓｅｄｅｎｓｉｔｙａｔｌｏｗｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ＴＭＲｓｅｎｓｏｒｓｈａｖｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｈｉｇｈｗｏｒｋｉｎｇｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｎｄｌｏｗｎｏｉｓｅｄｅｎｓｉｔｙａｔｈｉｇｈｆｒｅｑｕｅｎｃｙ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｄａｔａｆｕｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙｆｉｌｔｅｒｉｎｇ，
ｔｈｅｆｌｕｘｇａｔｅａｎｄＴＭＲａｒｅｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｆｉｌｔｅｒｅｄｂｙｌｏｗｐａｓｓａｎｄｈｉｇｈｐａｓｓ，ｔｈｒｏｕｇｈｄｉｇｉｔａｌｆｉｌｔｅｒｉｎｇａｎｄｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｄａｔａｆｕｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｏｎＦＰＧＡｐｌａｔｆｏｒｍ，ｔｈｅｏｕｔｐｕｔｏｆｔｈｅｔｗｏｓｅｎｓｏｒｓｉｓ ｓｐｌｉｃｅｄ ｉｎｆｒｅｑｕｅｎｃｙｂａｎｄｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｄａｔａｆｕｓｉｏｎｏｆｔｗｏｍａｇｎｅｔ⁃ｉｃｓｅｎｓｏｒｓ．Ａｆｔｅｒｔｅｓｔｉｎｇ，ｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｂａｎｄｏｆｔｈｅｈｙｂｒｉｄｍａｇｎｅｔｉｃｓｅｎｓｏｒｉｓｅｘｔｅｎｄｅｄｔｏ１０ｋＨｚ，ｔｈｅｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｉｓ０．１１３ｍＶ／ｎＴ，
ｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｒａｎｇｅｉｓʃ０．８Ｇｓ，ａｎｄｔｈｅｐｅａｋ⁃ｔｏ⁃ｐｅａｋｎｏｉｓｅｉｓ０．５ｎＴ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｌｕｘｇａｔｅ；ＴＭＲ；ｈｙｂｒｉｄｓｅｎｓｏｒ；ｂｒｏａｄｂａｎｄ；ｄａｔａｆｕｓｉｏｎ
０㊀引言
频域电磁法是实现大地电磁探测的重要手段和方法㊂这种方法在铁路隧道勘查㊁工程地质问题勘查㊁浅层岩溶勘查㊁地下水勘查㊁煤田水文地质勘查㊁稀有矿床勘查㊁矿山采空区探测㊁深部矿产勘查㊁金属探伤㊁海缆定位㊁探潜㊁海底打捞等多领域有广泛应用［１－５］，并取得了很好的效果㊂一般而言，频域电磁法中被测磁场频率范围从ｍＨｚ量级到ｋＨｚ量级不等，被测磁信号幅值范围从ｐＴ量级到μＴ量级不等，跨越的动态范围和频率范围非常广［６－７］㊂对于磁传感器而言，通常动态范围和频响范围有限，不同的磁传感器适用于不同应用场景㊂例如：常用的光泵磁力仪㊁质子磁力仪只能测量准直流或低频磁场㊂磁通门传感器低频噪声较小，但响应频率一般在１ｋＨｚ以内㊂磁阻传感器频响范围宽，最高可到ＭＨｚ量级，但低频噪
声较大㊂
本文根据磁通门传感器和磁阻传感器各自的特点，提出一种拓宽传感器工作频率范围的方法㊂文章通过分析数据融合算法，并在ＦＰＧＡ平台上通过数字信号处理加数据融合的方式设计实现了一种低噪声宽频带的混合磁传感器㊂通过制作混合宽带磁传感器样机，并搭建磁传感器测试平台，验证了设计方法的可行性，最后评估了混合宽带传感器的性能㊂１㊀混合磁传感器的基本原理分析１．１㊀多传感器数据融合
随着科学技术的发展，多传感器信息数据融合技术逐渐成为传感器探测和信息处理领域的重要组成部分［８－９］㊂多传感器数据融合测量系统一般主要由传
感器（２个及以上），数据预处理，特征提取，融合计算和结果输出等部分构成，其系统构成如图１所示㊂信号预处理用于信号传输前对信号进行调理，包括放大㊁滤波等，Ａ／Ｄ转换器用于将传感器的模拟信号转
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㊀第４期许朋博等：基于磁通门和磁阻传感器的混合宽带磁传感器的研究与设计
１５㊀㊀
换为数字信号，特征提取用于对数据进行预处理，融合中心一般为计算机或者微处理器
㊂
图１㊀多传感器数据融合过程
１．２㊀互补滤波数据融合
在多旋翼飞行器的控制中，常常需要控制器实时采集陀螺仪和加速度计的数据，并在微处理器上进行数字滤波和姿态解算㊂陀螺仪动态性能好，工作频率高，但存在严重的低频噪声㊂加速度计对加速敏
感，存在低频噪声小，而高频噪声大的问题㊂在实际应用中，根据加速度计和陀螺仪这两种传感器在噪声频带上的互补特性，常使用融合算法将２种传感器数据融合在一起，降低了低频和高频噪声对飞行器姿态测量的影响［１０－１１］㊂
针对上述陀螺仪和加速计来讲，当多个传感器针
对同一待测信号（角度）互相独立测量时，且噪声互不影响的情况下，互补滤波器提供了一种行之有效的数据融合方式㊂当有２个测量值
ｙ１＝ｘ＋ｎ１ｙ２＝ｘ＋ｎ２
式中：ｎ１为高频噪声；ｎ２为低频噪声㊂
假如现有２个互补的传递函数：
Ｆ１（ｓ）＋Ｆ２（ｓ）＝１
式中：Ｆ１（ｓ）为低通滤波器；Ｆ２（ｓ）为高通滤波器㊂则系统状态输出ｘ的估计传递函数为
Ｘᶄ（ｓ）＝Ｆ１（ｓ）Ｙ１＋Ｆ２（ｓ）Ｙ２
＝Ｘ（ｓ）＋Ｆ１（ｓ）ｎ１（ｓ）＋Ｆ２（ｓ）ｎ２（ｓ）
（１）
通过式（１）可以看出信号Ｘ（ｓ）不受滤波器的影
响，完全通过㊂但是对于噪声ｎ１（ｓ）却只有低频部分可以通过，而对于噪声ｎ２（ｓ）只有高频部分可以通过，
因为信号Ｘ（ｓ）不受滤波器的影响，所以这样的滤波器也称为无损滤波器㊂互补滤波器常用于融合一阶动态系统的低带宽的位置数据和高带宽的速度数据㊂１．３㊀混合磁传感器的数据融合方案分析
由于穿隧磁阻效应（ＴＭＲ）传感器较其他磁阻传感器优越的性能，文中用到的磁阻传感器以ＴＭＲ为例㊂磁通门具有低频噪声小㊁频响范围小的特点，而ＴＭＲ具有低频噪声大㊁高频噪声小，频响范围大的特点，磁通门和ＴＭＲ在整个测量频带内两传感器的噪声和工作频带也具有互补的特点㊂
图２为磁通门和ＴＭＲ混合传感器的噪声谱分析示意图，图２（ａ）是磁通门传感器的噪声谱，磁通门的低频噪声相对ＴＭＲ而言较小，但磁通门的工作频率低㊂图２（ｃ）是ＴＭＲ传感器的噪声谱，其噪声主要集中在低频段且比磁通门噪声大，在高频段噪声比磁通门小㊂如果对磁通门传感器和ＴＭＲ传感器的输出分别加上低通滤波器和高通滤波器，就分别得到图２（ｂ）和图２（ｄ）对应的噪声分布图，可见磁通门的输出噪声进一步减小，滤除了高频噪声，而ＴＭＲ的低频噪声被滤除㊂如果将经过滤波后的磁通门传感器和ＴＭＲ传感器的输出信号在频带上进行 拼接 ，即数据融合，就可以得到如图２（ｅ）中所示两传感器数据融合后的噪声谱曲线，可以看出融合后的输出噪声具备磁通门在低频处噪声低的特点，ＴＭＲ在高频处噪声低的特点，达到了两传感器的性能上扬长避短的效果
㊂
多任务手势图２㊀磁通门和ＴＭＲ数据融合的噪声分析
目前对于数据融合的处理的方式通常是先将传感器的输出信号进行模数转换，然后通过计算机进行数据处理㊂由于待测磁场信号频率范围较宽，为保证混合磁传感器对待测信号的实时处理以及输出有较好的噪声性能，本文在互补滤波数据融合算法的基础上提出了一种行之有效的数据融合方式，其算法原理如图３所示㊂图３中ＧＣ为磁通门传感器的输出增益，ＧＴ为ＴＭＲ传感器的输出增益，ｆｐ１为磁通门传感器经过低通滤波器后的通带截至频率，通带范围０ ｆｐ１，ｆｐ２为ＴＭＲ传感器的经过高通滤波后的通带截至频率，通带范围ｆｐ１ ｆｎ，ＶＣ为磁通门输出电压，ＶＴ为ＴＭＲ输出电压，ＶＯ为融合后混合传感器的输出电压㊂
如图３（ｃ）所示，现假设磁通门的通带截至频率
ｆｐ１大于ＴＭＲ的通带截至频率ｆｐ２，即ｆｐ２＜ｆｐ１，且两传感器信号无相位差，则在整个频带ｆ上磁通门通频带和ＴＭＲ通频带将会出现重叠的部分，即区间（ｆｐ２，ｆｐ１）㊂
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将其频带按照截至频率分为ａ，ｂ，ｃ三段㊂在ａ段，由于低通滤波器和高通滤波器作用，使得磁通门的输出ＶＣ明显高于ＴＭＲ的输出ＶＴ，且此段磁通门的噪声较低，则可以直接将磁通门的输出ＶＣ作为混合传感器系统输出㊂在ｂ段，取ＶＣ和ＶＴ差的绝对值，如果绝对值小于等于残差ｒ１，则可以认为ＶＣʈＶＴ，为了减小引入的噪声，且简化运算，则使ＶＯ＝（ＶＣ＋ＶＴ）／２㊂在ｃ
段，由于磁通门的频带限制，磁通门的输出ＶＣ将小于ＴＭＲ的输出ＶＴ，则可以直接将ＴＭＲ的输出作为混合传感器系统的输出㊂这样就可以将磁通门和ＴＭＲ的输出在频带 拼接 起来，使得混合传感器系统有一个较宽的工作频带㊂如图３（ｅ）所示，混合后的传感器的工作频率范围上限仅取决于ＴＭＲ的最高工作频率㊂为了减小融合的误差，采用高精度ＡＤＣ，经过多次实验和数据分析，可以到一个较为合适的残差，拓宽频带的同时，满足不同场合的系统测量要求
逆变效率
㊂
图３㊀数据融合算法分析
２㊀混合磁传感器的设计实现
上一小节分析了磁通门和ＴＭＲ的融合原理，但其原理分析是简化的分析方法，忽略了一些条件限制，经过仿真实验分析，数据融合前还存在以下问题：（１）磁通门和ＴＭＲ输出的信号本身都是模拟信号，对噪声敏感，且同一磁场输出电压大小不同㊂
（２）由于磁通门传感器内部有多处惯性环节，使得输出相对于输入有延时，进而使得磁通门和ＴＭＲ在测量同一磁场时输出存在相位差㊂（３）在信号的采集㊁转换㊁输出时都会引入一定量
的噪声㊂
２．１㊀硬件系统结构
考虑到以上问题，为保证融合方法的可行性，分析设计了混合磁传感器的硬件电路，其硬件系统电路框图如图４所示
㊂
图４㊀混合传感器的系统框图
磁传感器主要由磁通门和ＴＭＲ组成，放大电路用于调理传感器输出信号㊂低通滤波器用于滤除磁通门的高频噪声，高通滤波器用于滤除ＴＭＲ的低频噪声，全通滤波器用于调整两信号相位差㊂ＡＤＣ
电路包括ＡＤＣ转换器㊁信号衰减电路㊁抗混叠滤波器等㊂数据处理电路主要由ＦＰＧＡ系统构成，用于数字滤波，数据融合和电路控制㊂ＤＡＣ和重构滤波器电路用于模拟输出，还原待测磁场信号，ＵＡＲＴ－ＵＳＢ电路用于和其他设备进行数字通信㊂２．２㊀软件系统结构
混合传感器的数据融合在ＦＰＧＡ系统内部完成，采用Ｖｅｒｉｌｏｇ语言对算法进行编程，经过编译下载可以在ＦＰＧＡ内部映射成实际的电路结构，ＦＰＧＡ强大的数据并行处理能力，保证了系统的实时性㊂在ＦＰＧＡ系统中，算法和控制部分由图５所示的模块组成
㊂
图５㊀ＦＰＧＡ算法与控制模块组成框图来书网
ＡＤＣ驱动用于控制ＡＤＣ对来自磁通门和ＴＭＲ
的模拟信号进行同步采样，ＤＡＣ驱动用于控制ＤＡＣ
进行数模转换㊂前级ＦＩＦＯ用于隔离ＦＰＧＡ内部前后级时钟并缓存ＡＤＣ送来的数据，后级ＦＩＦＯ用于缓存融合后的数据㊂滑动平均滤波用于对数据进行预处理，初步滤除数据噪声㊂在数据融合中绝对值电路用于对双极性信号进行求绝对值运算，后级滑动平均滤波模块用于深度平滑数据波形，为数据融合中的判断提供依据，融合与决策用于数据进行控制和输出㊂ＦＩＲ滤波器用于对融合后的
数据进行多级滤波，进一步降低系统输出噪声㊂ＵＡＲＴ逻辑用于对融合后的数据进行收发控制，保证与其他设备的正常通信㊂
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㊀第４期许朋博等：基于磁通门和磁阻传感器的混合宽带磁传感器的研究与设计
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３㊀系统测试分析
根据以上分析，设计并制作了混合传感器的样机，其中图６为磁通门传感器和ＴＭＲ传感器的样机，图７为基于ＦＰＧＡ的数据融合系统样机
㊂
图６㊀磁通门和ＴＭＲ
传感器样机
图７㊀ＦＰＧＡ数据采集系统
３．１㊀测试平台介绍
传感器在设计和制作完成后，其性能指标需要通过测试进行分析和评估㊂通过对系统软件和硬件的测试，可以分析出系统的性能，进而不断的对系统进行优化，使整个系统的性能达到最优㊂为了真实可靠的评估和分析混合磁传感器的性能，根据实验室现有仪器，搭建了磁传感器测试平台，测试平台组成框图如图８所示，实物平台如图９所示
㊂
图８㊀磁传感器测试平台框图
将磁通门和ＴＭＲ传感器放入带有螺线管的磁屏蔽筒中，并通过电缆连接至屏蔽筒外的ＦＰＧＡ系统板㊂磁屏蔽筒是由高导磁率的磁性材料内外多层组成，可以为外界干扰磁场提供一个低磁阻的磁通路，使磁力线都通过铁壳短路而不影响屏蔽体里面的部件，达到屏蔽目的［５］㊂周围环境磁场经过磁屏蔽筒的屏蔽，桶内的剩磁小于５ｎＴ，可以忽略不计，
近似为零磁场环
图９㊀磁传感器测试设备
境㊂屏蔽筒内有用于产生磁场的螺线管线圈，通过高精度交直流电流源为螺线管线圈提供电流激励，可产生标准磁场㊂电源采用线性可编程直流稳压电源，输
出电压精度高，纹波小㊂计算机通过ＵＳＢ接口与ＦＰＧＡ板进行数字通信，用于对ＦＰＧＡ进行编程和获取磁场数据，并通过计算机软件直接进行分析和处理㊂示波器用于测试传感器的频率响应㊂电压表采用纳伏表，用于测量传感器输出电压，信号发生器用于测试和调整电路各项参数㊂３．２㊀混合传感器性能测试３．２．１㊀灵敏度
灵敏度（静态灵敏度）是传感器或检测仪表在稳
定状态下输出量的变化Δｙ与输入量的变化Δｘ之比，用ｋ表示：
ｋ＝Δｙ／Δｘ（２）如果输入输出特性为线性的传感器或者仪表，则有：ｋ＝ｙ／ｘ
（３）
根据上述对传感器灵敏度的定义，通过搭建的测试平台对混合磁传感器的灵敏度进行标定㊂将混合磁传感器放入磁屏蔽筒中，将其敏感轴和螺线管产生磁场的方向对准，将输出与纳伏表相连，电流源输出和螺线管输入相连㊂调整电流源的输出为直流，改变电流源输出电流的大小，即改变屏蔽筒内螺线管产生的标准磁场的大小㊂每次调整电流源使电流每次步进
５ｍＡ，从６０ｍＡ至－６０ｍＡ变化，记录每次改变电流值时磁通门输出的电压值㊂根据螺线管产生的标准磁场值和混合传感器对应的输出电压值列出数据如表１所示㊂
根据表１，利用最小二乘法拟合混合磁传感器输入输出数据，得到图１０所示的输入输出拟合曲线，并得出混合传感器的输出电压对应的磁场值大小的转换关系，其转换公式为
ＶＨ＝０．０００１１３ˑＢＨ－０．０３０６６４
（４）
式中：ＶＨ为混合磁传感器的输出电压，Ｖ；ＢＨ为螺线管产生的标准磁场值，ｎＴ㊂
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㊀１８㊀ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＴｅｃｈｎｉｑｕｅａｎｄＳｅｎｓｏｒ
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表１㊀混合磁传感器输入输出数据
电流Ｉ／ｍＡ
输出电压Ｕ／Ｖ标准磁场Ｂ／ｎＴ６０９．２２４３４６１２８１２３６．２６５５８．７７０２３０６６７７２３３．９４４５７．１７９５１５７６６３１７０．５４３５５．５８８３３３１５４９１０７．１４２５３．９９７０２１８５３５０４３．７４１５２．４０５４７８２３２０９８０．３４５
农药渗透剂
０．８１４３５７３０１
６９１６．９４
－５－０．７７７２９６２７６－７１４６．４６－１５－２．３６９２０８０２－２１２０９．８６－２５－３．９６１４０２８１－３５２７３．２６－３５－５．５５３２４４９９－４９３３６．６６－４５－７．１４５１７１０１－６３４００．０６－５５－８．７３６４６２０７－７７４６３．４６－６０
９．２１４３４６１２
８１
１４７．９０
图１０㊀混合磁传感器输入输出曲线
㊀㊀由此可以得到灵敏度系数ｋ＝０．１１３ｍＶ／ｎＴ，偏置为－０．０３０６６４Ｖ，测量范围为ʃ０．８Ｇｓ（１Ｇｓ＝１０５ｎＴ）㊂
３．２．２㊀磁传感器噪声
本底噪声是磁传感器的一项重要指标，噪声的大
小决定着磁传感器能够测量的最小磁场㊂本底噪声的定义：当外磁场不变时，磁通门传感器的示值在短时间内的变化，磁场噪声的峰峰值范围通常为０．１
１００ｎＴ㊂测试方法为：取测量峰峰值为噪声指标，将混合磁传感器置于磁屏蔽筒内，在一段时间内，记录传感器输出值㊂令测量的最大值为Ｂｎ１，最小值为Ｂｎ２，
则噪声Ｂｎ为医用拉链
Ｂｎ＝Ｂｎ１－Ｂｎ２
（５）
褐变度
根据上述测试方法，在１０ｓ内对磁通门传感器的输出值采样１０个数据，记录数据如表２所示㊂
用高精度数据采集卡对混合磁传感器㊁磁通门传感器和ＴＭＲ的输出进行连续采样，并对采样得到的数据在计算机中进行噪声谱分析，可得如图１１所示的噪声谱曲线图㊂通过图中曲线可以看出，ＴＭＲ传感器在低频处噪声密度比磁通门传感器大，在高频处，较磁
表２㊀混合磁传感器本底噪声数据
输出电压Ｕ／ＶＢ／ｎＴＢｎ／ｎＴ
－０．０１４１７０３７５－２６１．８４－０．０１４１６９８７２－２６１．８３－０．０１４１５７２７１－２６１．６０－０．０１４１５６９７１－２６１．５９－０．０１４１５７８１９－２６１．６１０．５６
－０．０１４１５５８９９－２６１．５７－０．０１４１５４７０５－２６１．５５－０．０１４１４０２８６－２６１．２８－０．０１４１４０６９９－２６１．２９－０．０１４１４１２７０
－２６１．３０
通门的噪声密度小㊂而混合磁传感器的噪声密度在
低频处较ＴＭＲ传感器的噪声小，和磁通门的接近，在高频处，噪声密度进一步减小，主要原因是混合传感器在数据融合的过程中采用了数字滤波器的结果
㊂
图１１㊀混合磁传感器噪声谱
３．２．３㊀混合磁传感器的频率响应
将混合磁传感器置于测试平台中，使其敏感轴和螺线管中磁场的方向对准，使混合磁传感器的电压输出端接到数字示波器的输入端，调整电流源的输出电流大小，使得输出一个固定的电流值，使得螺线管输出一个固定峰值的磁场大小㊂改变电流源的信号输出频率，读取数字示波器输入信号的峰峰值，从一个较低频率开始，逐步增加电流源输出信号频率，并记录传感器输出电压随频率变化的数据㊂根据记录的数据做出磁通门磁传感器输出的频率响应曲线㊂
通过以上方法可以测得磁通门传感器，ＴＭＲ传感器以及混合磁传感器的频率响应曲线，图１２为磁通门传感器经过低通滤波器后的频响曲线，图１３为ＴＭＲ传感器经过高通滤波器后的频响曲线，图１４为混合磁传感器的输出频响曲线㊂
由于磁通门传感器外部接有低通滤波器，这就使得磁通门传感器的工作频率受到限制，从图１２中可
以看出磁通门在１００Ｈｚ处输出开始衰减，在５００Ｈｚ处
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