一种空间磁场强度分布式同步检测装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种空间磁场强度分布式同步检测装置及方法，属于空间磁场强度测量技术领域。
【背景技术】
[0002]当前几乎任何技术领域都离不开磁场测量，以无线输电技术为例，现在主要都是利用磁场作为能量的传输通道。因此空间磁场的测量对无线输电系统的研发具有重要的意义，尤其对磁共振耦合无线电能传输技术。
[0003]现在测量磁场的方法虽然很多，但是很少有专利与论文介绍如何实现空间多点磁场的同步采集。现有专利虽然有涉及磁场的分布式检测，但都存在不足。例如:《一种三维场强测试仪及多节点分布式场强测试装置》(授权公告号:CN204065245U)，虽然在空间布置多个采集装置来进行分布式检测，但是既没有多点场强的同步采集的软硬件设计也没有给出采集节点阵列的结构设计，此外也未考虑多点如何组网以及电磁场的互相干扰等问题。《一种基于TMR磁场传感器阵列的涡流检测探头及其检测方法》(公开号:CN104407047A)，虽然提高了探测线圈的灵敏度与检测效率，但也没有解决空间多点磁场的同步采集难题。《多点磁场强度测量仪》(授权公告号:CN203759229U)，在一个正方体的六个面上对称表贴六个霍尔传感器，以此来检测空间多点磁场。但是该设计存在明显的缺陷:首先不可以实现六点的同步采集，其次采集节点数不可以增加，只能通过移动探头来检测空间其他位置的磁场，十分不方便。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是:提供一种空间磁场强度分布式同步检测装置及方法，通过构建一套传感器网络，实现空间多点磁感应强度的同步采集。
[0005]本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案:
一种空间磁场强度分布式同步检测装置，包括测磁节点阵列、控制终端，所述测磁节点阵列包括η行m列的测磁节点，η、m均为正整数，所述测磁节点包括依次连接的磁场传感器、信号调理电路、采样保持器、A/D转换电路和微处理器，所述采样保持器和微处理器分别与控制终端连接；
所述磁场传感器将磁场信号转换为电信号，并传送至信号调理电路，信号调理电路将电信号调理为电压信号传送至采样保持器，微处理器控制A/D转换电路采集采样保持器保持的电压信号并进行存储，控制终端将微处理器存储的电压信号读取出来并进行处理。
[0006]进一步的，该检测装置还包括测磁节点阵列安装平面，所述测磁节点阵列固定在所述测磁节点阵列安装平面的其中一面。
[0007]进一步的，该检测装置还包括支杆，所述测磁节点安装平面未安装测磁节点阵列的一面固定于支杆上。
[0008]优选的，所述测磁节点阵列安装平面的形状为正方形或长方形。
[0009]优选的，所述信号调理电路包括缓冲放大器和程控放大器，所述缓冲放大器的输入端与磁场传感器的输出端相连，缓冲放大器的输出端与程控放大器的输入端相连，程控放大器的输出端与米样保持器的输入端相连。
[0010]优选的，所述n、m均为6。
[0011]—种空间磁场强度分布式同步检测方法，利用如上所述空间磁场强度分布式同步检测装置实现，包括以下步骤:
步骤I，将测磁节点阵列中的每个测磁节点按所在阵列位置进行编号，每个测磁节点的编号为 ij，i=l~n，j=l~m ；
步骤2，选择当前需要工作的测磁节点，并向当前需要工作的测磁节点发送同步采集信号，使当前工作的测磁节点中的采样保持器处于保持状态，其他未工作的测磁节点中的采样保持器处于等待或停止状态；
步骤3，采样保持器将当前电压信号进行保持，采集被采样保持器保持住的电压信号并进行处理。
[0012]本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果:
1、本发明空间磁场强度分布式同步检测装置及方法，在每个采集通道都加上采样保持器，并构建了一套传感器网络，实现了空间多点磁感应强度的同步采集，实时性好。
[0013]2、本发明空间磁场强度分布式同步检测装置及方法，检测装置的结构设计时预留了支杆，具有易拼接拓展等优点，并且可以通过跳点采集来改变磁场检测分辨率。
[0014]3、本发明空间磁场强度分布式同步检测装置及方法，检测装置的阵列式结构可以实现以较低的采样率来检测高频磁场，降低了对硬件采集电路的速度的要求。
【附图说明】
[0015]图1是本发明空间磁场强度分布式同步检测装置的结构图。
[0016]图2是本发明空间磁场强度分布式同步检测的组网框图。
[0017]图3是本发明检测装置中测磁节点的一种实现方式示意图。
[0018]图4是本发明检测装置中采样保持器的一种实现方式原理图。
[0019]其中:1为测磁节点阵列安装平面，2为测磁节点，3为支杆，4为总线，5为控制终端，6为磁场传感器，7为信号调理电路，8为采样保持器，9为A/D转换电路，10为微处理器。
【具体实施方式】
[0020]下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0021]如图1所示，一种空间磁场强度分布式同步检测装置包括测磁节点阵列安装平面1，测磁节点2，支杆3，总线4 (包括控制总线、数据总线)以及控制终端5。
[0022]上述测磁节点2包含磁场传感器6、信号调理电路7、采样保持器8、A/D转换电路9、微处理器10。所述磁场传感器与信号调理电路相连，信号调理电路与采样保持器