本文针对局部地磁场的特点,使用三维磁阻传感器测量局部磁场,通过对亥姆霍兹线圈内部磁场特点的分析,使用三维通电亥姆霍兹线圈来抵消局部地磁场的影响。在系统硬件电路的设计中,以AT89C52单片机为各项功能的控制核心,数据采集电路使用双通道16位模拟-数字转换芯片MX7705和双通道4选1模拟开关CD4052分时处理三维电流信号和三维磁场信号。单片机处理电流和磁场的测量后,将测量结果显示在液晶屏上。系统使用自制相控整流电路及其后续电路来驱动三维亥姆霍兹线圈产生抵消磁场;对每一个亥姆霍兹线圈,使用两组单向可控硅调整电源极性,从而改变抵消磁场方向;使用数字-模拟转换芯片AD1868输出模拟信号,用于控制相控整流电路的输出,从而调节三维线圈中心处的磁场强度。磁场抵消过程中使用三维磁阻传感器HMC1053来测量三维亥姆霍兹线圈中心处的磁场,使用HEXFET驱动器IRF7509实现磁阻传感器的复位/置位功能,保证系统在磁场测量时的分辨能力。系统监控程序的设计使用汇编语言编写而成,包含主程序、各功能子程序、数据处理子程序等,实现了系统初始化、读写参数存储器、数据采集、显示测量结果、处理键盘中断及调用各个功能子程序等功能。系统工作过程简要描述为:系统开始工作后,使用磁阻传感器测量线圈中心处磁场强度,当磁场强度不为零时,系统自动调节三维线圈轴线三个方向磁场的大小,并使该处的合磁场为零,从而完成局部地磁场的抵消。