专利名称：一种空间磁场矢量测量装置的制作方法
技术领域：
本发明属于弱磁测量装置技术领域，具体的是一种用于三轴方向的弱磁场探测的空间磁场矢量测量装置。
背景技术：
基于电磁感应的线圈磁传感器由于其工作原理简单可靠，可以广泛应用于如位置测量、位移测量，涡电流检测，无损探测测量及地震预测等。线圈磁传感器也被称为探测线圈传感器，感应磁传感器或者磁回路传感器。磁测量技术在科研、医学及国民经济各部门的重要性日益凸显。针对各种磁场测量的不同要求，具有不同优点和性能的磁传感器也层出不穷，如磁通门传感器、GMR、GMI、 SQUID、核进动、光泵磁传感器等。线圈传感器作为一种最古老的磁传感器之一，具有可探测范围宽、灵敏度高、噪声低(达fT量级，通常用在深空弱磁场探测)和制作简单的优点，具有极广泛的应用。线圈磁传感器的工作原理是法拉第电磁感应基本定律，在均勻交变磁场下其感应电压如式(1) 所示
权利要求1.一种空间磁场矢量测量装置，其特征在于包括三轴线圈磁传感器、电压跟随电路、 一级前置放大电路、二级前置放大电路、有源带通滤波电路、补偿放大电路、数据采集模块以及数据处理模块；三轴线圈磁传感器用来采集空间一点在X、Y、Z三个方向的磁场强度分量，并连接有三个电压跟随电路，通过三个电压跟随电路分别实现三轴线圈磁传感器与后级各电路间的阻抗匹配；三个电压跟随电路分别与三个一级前置放大电路相连，通过三个一级前置放大电路分别对三轴线圈磁传感器采集的空间某点在X、Y、Z三个方向的磁场强度分量信号进行一级放大；三个一级前置放大电路分别与三个二级前置放大电路相连，通过三个二级前置放大电路分别将由三个一级前置放大电路放大后的X、Y、Z三个方向磁场强度分量信号进行二级放大；三个二级前置放大电路分别与三个有源带通滤波电路相连，三个有源带通滤波电路分别用来将经过二级放大后的X、Y、Z三个方向的磁场强度分量信号进行带通滤波处理，从而屏蔽其他频段的电磁场对X、Y、Z三个方向的磁场强度分量信号的噪声干扰；三个有源带通滤波电路分别与三个补偿放大电路相连，通过三个补偿放大电路分别用来将经过有源带通滤波处理后的X、Y、Z三个方向的磁场强度分量信号进行放大，从而补偿经过二级放大后的X、Y、Z三个方向的磁场强度分量信号在有源带通滤波电路产生的信号衰减；三个补偿放大电路均与数据采集模块相连，通过数据采集模块采集经三个补偿放大电路放大后的X、Y、Z三个方向的磁场强度分量信号，并发送给数据处理模块；数据处理模块用来将接收到的X、Y、Z三个方向的磁场强度分量信号分别取平均值，从而得到当前磁场的强度；所述的三轴线圈磁传感器由三个圆心重合且相互垂直的等大小圆形构成的线圈骨架与缠绕在线圈骨架中三个圆形周向上的线圈组成。
2.如权利要求1所述一种空间磁场矢量测量装置，其特征在于所述线圈骨架中三个圆形的轴向长度1和线圈的直径之间关系为1/D = 0. 67 0. 866，其中，Di/!) = 0时为 0. 67，Di/D = 1时为0. 866，Di为线圈的内径，D为线圈的外径。
专利摘要本实用新型公开了一种空间磁场矢量测量装置，属于弱磁测量装置领域，包括三轴线圈磁传感器、一级前置放大电路、二级前置放大电路、有源带通滤波电路、补偿放大电路、数据采集模块以及数据处理模块。通过三轴线圈磁传感器采集空间某点X、Y、Z三个方向的磁场强度分量信号，并分别经过一级前置放大电路、二级前置放大电路、有源带通滤波电路、补偿放大电路进入到数据采集模块，数据采集模块发送给数据处理模块进行处理得到当前磁场的强度，最终将X、Y、Z三个方向的磁场分量信息进行图形化显示。其中，三轴线圈磁传感器的设计使测量装置的测量精度可达nT量级。本实用新型的优点在于结构简单、测量精度高，且噪声小、漂移低、稳定性高。
文档编号G01R33/02GK202083785SQ201120178159
公开日2011年12月21日 申请日期2011年5月30日 优先权日2011年5月30日
发明者张明吉, 涂睿, 王三胜, 魏天啸 申请人:北京鼎臣超导科技有限公司