专利名称：一种利用磁阻效应查找定位动物体的方法
技术领域：
本发明涉及一种动物体查找定位方法，特别是一种利用磁阻效应查找定位动物体的方法。
背景技术：
在生物试验研究，农业生产应用，生物习性研究，动物远程监控，农业增产增收中需要对动物进行查找和定位，目前对于动物的查找和定位有较多方法，比如无线定位技术，芯片植入技术等，但是他们都有一个共同的特点就是:芯片体积较大，一般不小于5立方毫米，测试距离小，一般不大于10厘米，对于动物体体积较大的被测生物还可使用，而对于体积较小的被测生物，如:昆虫，由于本身的体积小，身体构造简单脆弱，无法采用跟踪芯片等方法来进行定位。空间或磁性材料中磁通、磁通密度、磁通势、磁场强度等的测量。是磁学量测量的内容之一。空间的磁通密度与磁场强度成比例关系，空间磁场强度的测量，实质上也是磁通密度的测量。因而用磁强计测量的实际上是磁通密度；
物质在磁场中电阻率发生变化的现象称为磁阻效应。对于铁、钴、镍及其合金等磁性金属，当外加磁场平行于磁体内部磁化方向时，电阻几乎不随外加磁场变化；当外加磁场偏离金属的内部磁化方向时，此类金属的电阻减小，这就是强磁金属的各向异性磁阻效应，强磁金属的各向异性磁阻效应是磁阻效应的一个特例。
发明内容
一种利用磁阻效应查找定位动物体的方法，利用磁阻效应，以示踪永磁体代替电子标签，解决电子标签的局限，提高检测距离，方便查找定位小动物。一种利用磁阻效应查找定位动物体的方法，将示踪永磁体固定在被测动物体上，示踪永磁体独立在磁阻检测装置之外，示踪永磁体的磁场作用于磁阻传感器产生磁阻效应，使磁阻传感器输出电信号，电信号表明踪永磁体相对于磁阻传感器的位置。上述的一种利用磁阻效应查找定位动物体的方法，磁阻传感器输出的电信号为模拟电信号，该模拟电信号经数模转换，中央处理器处理形成被测动物体的位置信息再从中央处理器输出。上述的一种利用磁阻效应查找定位动物体的方法，磁阻传感器为一个或多个，分布在被测动物体活动空间中和/或被测动物体活动空间周围。上述的一种利用磁阻效应查找定位动物体的方法，磁阻传感器为三个或三个以上时，相邻三个磁阻传感器按三维垂直方式排列:相邻三个磁阻传感器中有一个磁阻传感器沿Z轴轴向分布、有一个磁阻传感器沿X轴轴向分布、有一个磁阻传感器沿Y轴轴向分布，所述X轴，Y轴，Z轴为三维空间直角坐标系的三根轴。上述的一种利用磁阻效应查找定位动物体的方法，示踪永磁体采用胶粘，植入或套环方式固定在被测动物体上。
上述的一种利用磁阻效应查找定位动物体的方法，示踪永磁体为片状或块状永磁材料，体积为0.01 — 5立方毫米。上述的一种利用磁阻效应查找定位动物体的方法，示踪永磁体的体积为I立方毫米。有益效果:一种利用磁阻效应查找定位动物体的方法，可根据动物体体型大小，选用相应体积的示踪永磁体，示踪永磁体可以在I立方毫米以下，最小可达0.1立方毫米，使很多小型动物体可以携带，同时，根据不同的示踪永磁体，被测动物体携带的示踪永磁体与测试仪距离能够识别的范围在(TlOOcm，示踪永磁体的体积为I立方毫米情况下可达10cm。
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图1:磁阻检测仪示意 图2:三维磁阻传感器相对位置示意 图3:实施例2中所述三维磁阻传感器安放在箱体外表面示意 图4:实施例2中所述4个磁阻传感器安放在箱体外表面示意 图5:利用磁阻效应查找定位方法示意图
Pl—电源，Ul—中央处理器，U2 — X轴磁阻传感器，U3 — Y轴磁阻传感器，U4 — Z轴磁阻传感器，100—示踪永磁体，101—磁阻传感器单元，102—数模转换器单元，103—监测箱，104一不踪永磁体的磁场，U5-与X轴磁阻传感器相连接的数模转换器，U6一与Y轴磁阻传感器相连接的数模转换器，U7—与Z轴磁阻传感器相连接的数模转换器，CONl—通讯端口，U9一通讯端口，Xl一传感器复位清零电路，CRT一显不器。
具体实施例方式以下实施例1-4中用意蜂或中蜂作为被测动物体，根据意蜂或中蜂体型的大小，选择0.1一1.0立方毫米的示踪永磁体粘贴在意蜂的腹部或其他部位。监测箱、被测箱体指的是蜂箱或其他箱体。实施例1:一种利用磁阻效应查找定位动物体的方法，不踪永磁体固定在被测动物体上，示踪永磁体的磁场加在磁阻检测仪的磁阻传感器上产生磁阻效应而使磁阻传感器输出电信号发生变化；所述磁阻检测仪包括电源PU磁阻传感器单元101、数模转换器单元102、中央处理器U1，电源Pl给磁阻传感器单元101、数模转换器单元102、中央处理器Ul提供电源，磁阻传感器单元101生成的模拟电信号经数模转换器单元102转换成数字信号再传给中央处理器U1，中央处理器Ul对输入数字信号运算处理后将处理结果中央处理器Ul输出；磁阻传感器单元101示踪永磁体独立在磁阻检测仪之外且磁阻传感器单元101在示踪永磁体的磁场内。实施例1所述的一种动物体查找定位装置，还包括传感器复位清零电路XI，传感器复位清零电路Xl与磁阻传感器单元101联通，电源Pl给传感器复位清零电路Xl供电。实施例1所述的一种动物体查找定位装置，还包括通讯端口 CONl，通讯端口 CONl与中央处理器Ul连接，中央处理器Ul将外理结果经通讯端口 CONl输出到外接显示器。上述实施例所述的一种动物体查找定位装置，包括存贮器U9，存贮器U9与中央处理器Ul连接，存贮器U9用于存贮从中央处理器Ul输出的数据。在实施例1中，磁阻传感器单元101中可以是I个磁阻传感器，也可以是多个磁阻传感器。当磁阻传感器为I个时，只要这一个磁阻传感器进入示踪永磁体的磁场范围，被测动物体带动示踪永磁体运动或磁阻传感器移动，在示踪永磁体的磁场作用下，磁阻传感器内的电阻值发生变化，磁阻传感器也就输出相应电信号，该电信号经数模转换，中央处理器处理后，就可通过与中央处理器相连接的指示灯显示出来。当磁阻传感器单元101中的磁阻传感器为2个时，这两个磁阻传感器可根据他们的极性按不同方向排列，并封装在一起，只要这两个磁阻传感器进入示踪永磁体的磁场范围，被测动物体带动示踪永磁体运动或磁阻传感器移动，只要磁阻传感器相对示踪永磁体运动，在示踪永磁体的磁场作用下，磁阻传感器内的电阻值就发生变化，磁阻传感器也就输出相应电信号，该电信号经数模转换，输入中央处理器，因为强磁金属的各向异性磁阻效应，磁阻传感器中阻值的变化还可反映磁场角度，中央处理器对信号处理后，可将所得信号输给指示灯，显示出被测动物体就在示踪永磁体的有效磁场范围内，或通过显示器显示出被测动物体相对磁阻传感器的二维运动轨迹。所述磁阻传感器单元101为三维磁阻传感器，即当磁阻传感器单元101中的磁阻传感器为3个时，包括一个垂直封装的Z轴轴向分布的Z轴磁阻传感器U4和水平封装的一个X轴轴向分布的X轴磁阻传感器U2和一个Y轴轴向分布的Y轴磁阻传感器U3，所述X轴，Y轴，Z轴为三维空间直角坐标系的三根轴。被测动物体带动示踪永磁体运动或磁阻传感器移动，只要示踪永磁体相对磁阻传感器运动，在示踪永磁体的磁场作用下，磁阻传感器内的电阻值就发生变化，磁阻传感器也就输出相应电信号，该电信号经数模转换，输入中央处理器；因为强磁金属的各向异性磁阻效应，磁阻传感器中阻值的变化还可反映磁场角度，中央处理器对信号处理后，可将所得信号输给显示器，显示出被测动物体就在示踪永磁体的有效磁场范围内，或通过显示器显示出被测动物体相对磁阻传感器的三维运动轨迹。实施例2:本实施例的基本结构同实施例1，不同点在于:被监测的意蜂装在一个长方体箱子中，先用胶在意蜂身体上粘上0.5立方毫米的永磁片，三维磁阻传感器的三个磁阻传感器也分别单独封装，使用时，将三个磁阻传感器分别安放在箱体相邻的三个面上，磁阻传感器的输出信号经数模变换后用通信线(也可采用光纤、无线等其他通讯方式)传送至中央处理器，中央处理器执行相应程序对输入信号进行处理，处理后再从中央处理器输给显示器，或输给贮存器贮存。在实施例2中，监测箱103其他壁外还可安放磁阻传感器。在实施例2中，磁阻传感器可安放在监测箱103的内壁上。因为强磁金属的各向异性磁阻效应，磁阻传感器中阻值的变化还可反映磁场角度，中央处理器综合磁阻传感器的位置、方向、示踪永磁体的磁场有效范围，对信号处理后就形成被监测的意蜂的位置信息，通过就能显示出来，
实施例3:本实施例的基本结构同实施例2，不同点在于:监测箱103的体积较大，其长(X轴)、宽(Y轴)、高(Z轴)中某一项超过20cm，或都超过20cm，在同一轴上每隔20 cm安放一个磁阻传感器。这样可以监测较大活动范围内的动物体的活动轨迹。实施例4:本实施例的基本结构同实施例1，不同点在于:
本发明使用的磁阻传感器由坡莫合金(铁镍合金)薄片制成三维磁阻微电路集成芯片。它利用通常的半导体工艺，将铁镍合金薄膜附着在硅片上。薄膜的电阻率P (Θ)依赖于磁化强度M和电流I方向间的夹角Θ，具有以下关系式
权利要求
1.一种利用磁阻效应查找定位动物体的方法，特征在于:将示踪永磁体固定在被测动物体上,示踪永磁体独立在磁阻检测装置之外，示踪永磁体的磁场作用于磁阻传感器产生磁阻效应，使磁阻传感器输出电信号，电信号表明不踪永磁体相对于磁阻传感器的位置。
2.根据权利要求1所述的一种利用磁阻效应查找定位动物体的方法，特征在于:磁阻传感器输出的电信号为模拟电信号，该模拟电信号经数模转换，中央处理器处理形成被测动物体的位置信息再从中央处理器输出。
3.根据权利要求2所述的一种利用磁阻效应查找定位动物体的方法，特征在于:磁阻传感器为一个或多个，分布在被测动物体活动空间中和/或被测动物体活动空间周围。
4.根据权利要求3所述的一种利用磁阻效应查找定位动物体的方法，特征在于:磁阻传感器为三个或三个以上时，相邻三个磁阻传感器按三维垂直方式排列:相邻三个磁阻传感器中有一个磁阻传感器(U4)沿Z轴轴向分布、有一个磁阻传感器(U2)沿X轴轴向分布、有一个磁阻传感器(U3)沿Y轴轴向分布，所述X轴，Y轴，Z轴为三维空间直角坐标系的三根轴。
5.根据权利要求1所述的一种利用磁阻效应查找定位动物体的方法，特征在于:示踪永磁体采用胶粘，植入或套环方式固定在被测动物体上。
6.根据权利要求1所述的一种利用磁阻效应查找定位动物体的方法，特征在于:示踪永磁体为片状或块状永磁材料，体积为0.01—5立方毫米。
7.根据权利要求5所述的一种利用磁阻效应查找定位动物体的方法，特征在于:示踪永磁体的体积为I立方毫米。
全文摘要
一种利用磁阻效应查找定位动物体的方法，将示踪永磁体固定在被测动物体上，示踪永磁体独立在磁阻检测装置之外，示踪永磁体的磁场作用于磁阻传感器产生磁阻效应，使磁阻传感器输出电信号，电信号表明示踪永磁体相对于磁阻传感器的位置。根据动物体大小，选用0.1~5立方毫米的示踪永磁体，示踪永磁体可以在1立方毫米以下，最小可达0.1立方毫米，使很多小型动物体可以携带，被测动物体携带的示踪永磁体与测试仪距离在0~100cm范围都能够识别。
文档编号G01V3/08GK103163560SQ20131004793
公开日2013年6月19日 申请日期2013年2月6日 优先权日2013年2月6日
发明者汪平 申请人:成都实时技术实业有限公司