图1描述根据本发明的一个实施例的用于ACFM探头的设备及其用途。
[0030]在检验件104上方放置ACFM探头100 JCFM探头包括一个被布置为产生磁场的感应线圈(电感器102)，该磁场在检验件104中感生出交流电场。由电路110驱动电感器102，该电路110向电感器102输送具有恒定的峰峰值幅度的电流。电感器102被配置为至少在传感器线圈106的区域中产生大致均勾的磁场。
[0031 ]检验件104中的交流电场在检验件104附近产生感应磁场。
[0032]传感器线圈106被布置为通过产生表示出感应磁场强度的交流信号来对感应磁场进行响应。感应磁场中的偏差(例如由检验件104的缺陷造成的偏差)将导致传感器线圈106产生的交流信号存在偏差，从而指示出在检测件104中存在缺陷。
[0033]如果检验件104与ACFM设备100之间的距离相对较大(也即大于4mm至5mm，所谓“高抬升(high lift off)”)，则感应磁场中的偏差被电感器102所产生的诱导磁场压制甚至淹没。这一现象的影响为:由电感器102产生的诱导磁场的贡献在由传感器线圈106产生的交流信号中占据主导地位，而感应磁场的偏差对交流信号的贡献(也即检验件中的缺陷带来的贡献)相对可以忽略，并且无法被设备分辨。换言之，在高抬升的情况下，该设备对检验件104中的缺陷的灵敏度下降。
[0034]为了补偿诱导磁场在由传感器线圈106产生的交流信号中的贡献，可以提供补偿线圈108。补偿线圈108位于电感器102的上方一定距离处，该距离等于电感器102与传感器线圈106之间的距离。
[0035]补偿线圈108与传感器线圈106用导线串联。由传感器线圈106产生的交流信号以及在补偿线圈108中产生的交流信号相互叠加，以形成馈送到输出端的合成的交流信号，输出端将合成的交流电简单地转化为适合与电子仪器(例如用于图形化显示表示合成的交流电的图像的数据处理电路)交互的信号。此外，可以可选地或附加地实时提供合成的交流电的打印输出的硬拷贝。可以存储表示合成的交流电的信号以用于之后的图形表示或分析。
[0036]由于补偿线圈108和传感器线圈106相对于电感器102等距地放置，因此由电感器102产生的诱导磁场对在补偿线圈108中产生的交流信号的贡献实质上等于由电感器102产生的诱导磁场对由传感器线圈106产生的交流信号的贡献，但是两者的极性相反。
[0037]由于分别在传感器线圈106和补偿线圈108中产生的交流电由诱导磁场的实质上相等的影响而产生并具有相反的极性，因此由诱导磁场的影响所产生的对交流电各自的贡献相互抵消。换言之，各自的贡献彼此相消干涉以形成合成的信号，在该合成信号中实质上消除了诱导磁场的影响而主要保留了感应磁场的影响。
[0038]使用补偿线圈108的效果为:即使在相对较高的抬升的情况下，设备100仍然能够检测到检验件104中的缺陷，至少提高了设备100对检验件104中的缺陷的灵敏度。
[0039]传感器线圈106和补偿线圈108并非必须用导线连接在一起。现在将参照图2描述根据本发明的一个方面的第二实施例，在图2中，针对由电感器线圈102产生的诱导磁场对传感器线圈106的影响，由补偿线圈108来提供补偿而没有用导线将传感器线圈106和补偿线圈108连接在一起。
[0040]可以根据第二实施例重新配置设备100，以使传感器线圈106与补偿线圈108不连接在一起，而是具有各自的输出端。
[0041]图2示出了补偿电路200，其被布置为从输出端接收来自传感器线圈106的感测信号224和来自补偿线圈108的补偿信号226。
[0042]感测信号224和补偿信号226分别被馈送到各自的增益元件230和232，在其中向感测信号224和补偿信号226施加电压增益。增益元件230和232被配置为向感测信号224和补偿信号226提供相等的电压增益。向感测信号224和补偿信号226施加电压增益以补偿设备100中固有的电压降。
[0043]经电压增益调整的感测信号224和经电压增益调整的补偿信号226分别被馈送到差分放大器234的正极输入端和负极输入端。差分放大器被布置为对经电压增益调整的感测信号224与经电压增益调整的补偿信号226之间的差值进行放大。通常，差分放大器234配置有实际上尽可能接近零的共模增益以及实际上尽可能高的共模抑制比(也即差模增益与共模增益的比值)。本领域的技术人员可以根据标准的制造容限和工程容限设定共模增益和共模抑制比，这些容限形成本领域的技术人员实现所述设备的约束条件。可以利用对本领域的技术人员而言显而易见的各种方法完成对共模增益和共模抑制比的确立。
[0044]作为对接收到经增益调整的感测信号224和补偿信号226的响应，差分放大器234输出差值(或补偿后的)信号236，其表示输入的感测信号224与补偿信号226之间的差值。由检测件中的交流电带来的对来自传感器线圈的输入感测信号的贡献造成了感测信号224与补偿信号226之间的差值。差分放大器从输入的感测信号224中减去补偿信号226，其结果为差值信号236。差值信号236以检验件周围的感应磁场的贡献为主。换言之，这是由于已经从感测信号224中去除由电感器线圈102产生的诱导磁场的影响，以产生补偿后的信号236。对补偿后的信号236的唯一贡献是由检验件中的交流电所产生的感应磁场的贡献带来的。
[0045]对于本领域的技术人员而言，下列内容是显而易见的:如差分放大器的配置常用的那样，可以在差分放大器的输出端中发现感测信号224或补偿信号226的微小残余成分，所以差值信号或者说补偿后的信号236并非经精确补偿的信号，尽管可以将其视为在制造和分析容限的范围内。补偿后的信号236被馈送到增益元件238，该元件向补偿后的信号236施加电压增益。施加电压增益令该信号成为可用于电子仪器电路240(特别是用于显示ACFM探头的补偿后的输出以指示检验件中的缺陷的电子仪器电路)的形式。如同前文关于第一实施例描述的那样，电子仪器电路240可以向显示屏或打印机提供实时输出，或者可选地或附加地存储补偿后的ACFM探头的值以用于随后的分析。例如，可以将输出馈送到传统的电子仪器，例如滤波器和相移检测器，如同在本申请人的同时待决的英国专利申请1405650.1中描述的那样。
[0046]在第三实施例中，使用与第二实施例类似的差分放大器的ACFM探头包括多个(N个)传感器线圈304a至304d(在本示例中，N = 4)以及多个补偿线圈306a至306d。传感器线圈304a至304d中的每一个与各自的补偿线圈306a至306d以串联的方式电连接，来按照与图1中示出的传感器线圈106/补偿线圈108对相似的方式形成传感器线圈/补偿线圈对。
[0047]图3a示出了用于ACFM探头的设备300，其包括多个传感器线圈和补偿线圈。设备300包括一个电感器线圈302、传感器线圈304a至304d以及补偿线圈306a至306d，电感器线圈302按照与图1中示出的电感器线圈102相似的方式进行布置，以在检验件308中产生交流电场。每个传感器线圈/补偿线圈对按照与参照图1示出的实施例的传感器线圈106/补偿线圈108相似的方式产生补偿后的信号。与采用更大的单个传感器线圈的情况相比，在实质近似的时间，包含设备300的ACFM探头可以在大范围地检测较小的缺陷时提供更好的粒度和灵敏度。另外，各个线圈对304/306可以在远离检测件308的方向上是可移动的(最好是可复原的移动)，从而对检验件308中的物理不规则性进行补偿或考虑。在这种情形下，可以将从电感器线圈到传感器线圈的间距不等于从电感器线圈到补偿线圈的间距的情况纳入考虑。可选地，如果间距不相等只是小幅降低了传感器/探头的灵敏度，则可以接受这种间距不相等的情况，从而可以不考虑它并且不对感应场的微小成分进行补偿。
[0048]如同参照图2的补偿电路描述的第二实施例的情况那样，在设备300中提供的线圈无需在传感器线圈/补偿线圈对中耦接在一起。相反，可以将分别来自成对的传感器线圈304a至304d与补偿线圈306a至306d的输出馈送到在图3b中示出的补偿电路300中。
[0049]补偿电路300包括第一多路选择器310，其被布置为用于接收来自四个(N=4)传感器线圈304a至304d的输出，并从来自传感器线圈304a