一种三维电磁场平移扫描光学测量系统及电磁场测定方法_2

文档序号:8317898阅读:来源:国知局
准直器18、 Y轴向矩阵通道输出准直器20和Z轴向矩阵通道输出准直器22输出的光信号与三维电磁 场光学信息处理单元15所输出的各路模拟量采集数据一一对应,定义X轴向矩阵通道输出 准直器18输出光信号所对应的电信号为一个矩阵形式:
【主权项】
1. 一种三维电磁场平移扫描光学测量系统,包括:三维光学矩阵通道磁场移动扫描测 量系统、三维光学单通道磁场移动扫描测量系统、三维光学矩阵通道电场移动扫描测量系 统,其特征在于,三维光学矩阵通道磁场移动扫描测量系统为三维磁场矩阵通道光学传感 单元(23)安置于三维移动和位置数据输出平台(25)的光学传感支撑杆(26)上,三维磁场 矩阵通道光学传感单元(23)在零磁场屏蔽空腔(24)内进行磁场测量的零位整定,工业控 制机计算机(35)通过控制三维移动和位置数据输出平台(25)进行三维空间位置的精确 平移和定位,并记录空间位置数据,三维磁场矩阵通道光学传感单元(23)通过X轴、Y轴和 Z轴的光学传感矩阵通道测量磁场,通过三维电磁场光学信息处理单元(15)进行信息处理 后传输到工业控制机计算机(35),工业控制机计算机(35)根据三维磁场矩阵通道光学传 感单元(23)所测量的磁场数据和三维移动和位置数据输出平台(25)输出的三维空间位置 数据进行磁场反演计算,得到三维坐标下的磁场信息。
2. 根据权利要求1所述一种三维电磁场平移扫描光学测量系统,其特征在于,所述三 维光学矩阵通道磁场移动扫描测量系统中,智能调制功率光源(14)通过一束光纤束将光 强基本相同的光发送到X轴向矩阵通道输入准直器(17)、Y轴向矩阵通道输入准直器(19) 和Z轴向矩阵通道输入准直器(21),光束分别在X轴、Y轴和Z轴方向依次通过X轴向起偏 器⑴、Y轴向起偏器(3)和Z轴向起偏器(5)后分别在在X轴、Y轴和Z轴方向通过磁光 传感立方体(7),再经过X轴向检偏器⑵、Y轴向检偏器(4)和Z轴向检偏器(6)通过X轴 向矩阵通道输出准直器(18)、Y轴向矩阵通道输出准直器(20)和Z轴向矩阵通道输出准直 器(22),经由光纤束将在三维磁场中感应后的光信号输出到三维电磁场光学信息处理单元 (15) ; X轴向矩阵通道输入准直器(17)、Υ轴向矩阵通道输入准直器(19)和Z轴向矩阵通道 输入准直器(21)以及X轴向矩阵通道输出准直器(18)、Y轴向矩阵通道输出准直器(20) 和Z轴向矩阵通道输出准直器(22)都是由NXN或者NXM个准直器以矩阵方式排列组成 的准直器组,NXN或者NXM个准直器之间的相对位置固定,各个准直器的出光端面处于同 一个平面内,各个准直器的轴线相互平行;NXN或者NXM个准直器中任意两个相邻准直器 轴线的距离相等;X轴向矩阵通道输入准直器(17)中的各个准直器与X轴向矩阵通道输出 准直器(18)中对应的各个准直器的中心轴线处于同一条直线上,Y轴向矩阵通道输入准直 器(19)中的各个准直器与Y轴向矩阵通道输出准直器(20)中对应的各个准直器的中心轴 线处于同一条直线上,Z轴向矩阵通道输入准直器(21)中的各个准直器与Z轴向矩阵通道 输出准直器(22)中对应的各个准直器的中心轴线处于同一条直线上。
3. -种三维电磁场平移扫描光学测量系统,包括:三维光学矩阵通道磁场移动扫描测 量系统、三维光学单通道磁场移动扫描测量系统、三维光学矩阵通道电场移动扫描测量系 统,其特征在于,三维光学单通道磁场移动扫描测量系统为三维磁场单通道光学传感单元 (16) 安置于三维移动和位置数据输出平台(25)的光学传感支撑杆(26)上,三维磁场单通 道光学传感单元(16)在零磁场屏蔽空腔(24)内进行磁场测量的零位整定,工业控制机计 算机(35)通过控制三维移动和位置数据输出平台(25)进行三维空间位置的精确平移和定 位,并记录空间位置数据,三维磁场单通道光学传感单元(16)通过X轴、Y轴和Z轴的光学 传感矩阵通道测量磁场,通过三维电磁场光学信息处理单元(15)进行信息处理后传输到 工业控制机计算机(35),工业控制机计算机(35)根据三维磁场单通道光学传感单元(16) 所测量的磁场数据和三维移动和位置数据输出平台(25)输出的三维空间位置数据进行磁 场反演计算,得到三维坐标下的磁场信息。
4. 根据权利要求3所述一种三维电磁场平移扫描光学测量系统,其特征在于,所述三 维光学单通道磁场移动扫描测量系统中,智能调制功率光源(14)通过一束光纤束将光强 基本相同的光发送到X轴向单通道输入准直器(8)、Y轴向单通道输入准直器(10)和Z轴 向单通道输入准直器(12),光束分别在X轴、Y轴和Z轴方向依次通过X轴向起偏器(1)、Y 轴向起偏器(3)和Z轴向起偏器(5)后分别在在X轴、Y轴和Z轴方向通过磁光传感立方 体(7),再经过X轴向检偏器(2)、Y轴向检偏器(4)和Z轴向检偏器(6)通过X轴向单通 道输出准直器(9)、Y轴向单通道输出准直器(11)和Z轴向单通道输出准直器(13),经由 光纤束将在三维磁场中感应后的光信号输出到三维电磁场光学信息处理单兀(15); X轴向单通道输入准直器(8)与X轴向单通道输出准直器(9)的中心轴线处于同一条 直线上,Y轴向单通道输入准直器(10)与Y轴向单通道输出准直器(11)的中心轴线处于 同一条直线上,Z轴向单通道输入准直器(12)与Z轴向单通道输出准直器(13)的中心轴 线处于同一条直线上;这三条轴线在空间有一个共同的交汇点。
5. -种三维电磁场平移扫描光学测量系统,包括:三维光学矩阵通道磁场移动扫描测 量系统、三维光学单通道磁场移动扫描测量系统、三维光学矩阵通道电场移动扫描测量系 统,其特征在于,三维光学矩阵通道电场移动扫描测量系统为三维电场矩阵通道光学传感 单元(40)安置于三维移动和位置数据输出平台(25)的光学传感支撑杆(26)上,三维电场 矩阵通道光学传感单元(40)在零电场屏蔽空腔(41)内进行电场测量的零位整定,工业控 制机计算机(35)通过控制三维移动和位置数据输出平台(25)进行三维空间位置的精确 平移和定位,并记录空间位置数据,三维电场矩阵通道光学传感单元(40)通过X轴、Y轴和 Z轴的光学传感矩阵通道测量电场,通过三维电磁场光学信息处理单元(15)进行信息处理 后传输到工业控制机计算机(35),工业控制机计算机(35)根据三维电场矩阵通道光学传 感单元(40)所测量的磁场数据和三维移动和位置数据输出平台(25)输出的三维空间位置 数据进行电场反演计算,得到三维坐标下的电场信息。
6. 根据权利要求5所述一种三维电磁场平移扫描光学测量系统,其特征在于,所述三 维光学矩阵通道电场移动扫描测量系统中,智能调制功率光源(14)通过一束光纤束将光 强基本相同的光发送到X轴向矩阵通道输入准直器(17)、Υ轴向矩阵通道输入准直器(19) 和Z轴向矩阵通道输入准直器(21),光束分别在X轴、Y轴和Z轴方向依次通过X轴向起偏 器⑴、Y轴向起偏器(3)和Z轴向起偏器(5)后分别在在X轴、Y轴和Z轴方向通过磁光 传感立方体(7),经过X轴向四分之一波片(37)、Y轴向四分之一波片(38)和Z轴向四分 之一波片(39),再经过X轴向检偏器⑵、Y轴向检偏器(4)和Z轴向检偏器(6)通过X轴 向矩阵通道输出准直器(18)、Y轴向矩阵通道输出准直器(20)和Z轴向矩阵通道输出准直 器(22),经由光纤束将在三维磁场中感应后的光信号输出到三维电磁场光学信息处理单元 (15)〇
7. -种三维电磁场平移扫描光学测量系统测定电磁场的方法,包括:三维光学矩阵通 道磁场移动扫描测量系统测定磁场的方法和三维光学矩阵通道电场移动扫描测量系统测 定电场的方法,其特征在于,三维光学矩阵通道磁场移动扫描测量系统测定磁场的方法,包 含如下步骤: 步骤I :三维磁场矩阵通道光学传感单元(23)安置于三维移动和位置数据输出平台 (25)的光学传感支撑杆(26)上,将智能调制矩阵功率光源(14)通过光纤连接到三维磁场 矩阵通道光学传感单元(23)上,将三维电磁场光学信息处理单元(15)连接到三维磁场矩 阵通道光学传感单元(23)上,将三维电磁场光学信息处理单元(15)通过USB接口连接到 工业控制计算机(35)的USB接口上,构成三维磁场平移扫描矩阵光学测量系; 步骤2 :将三维磁场矩阵通道光学传感单元(23)中X轴向矩阵通道输出准直器(18)、 Y轴向矩阵通道输出准直器(20)和Z轴向矩阵通道输出准直器(22)输出的光信号与三维 电磁场光学信息处理单元(15)所输出的各路模拟量采集数据一一对应,定义X轴向矩阵通 道输出准直器(18)输出光信号所对应的电信号为一个矩阵形式:
定义Y轴向矩阵通道输出准直器(20)输出光信号所对应的电信号为一个矩阵形式:
定义Z轴向矩阵通道输出准直器(22)输出光信号所对应的电信号为一个矩阵形式:
步骤3 :将放置了三维磁场矩阵通道光学传感单元(23)的三维移动和位置数据输出平 台(25)整体移动,使得三维磁场矩阵通道光学传感单元(23)中的磁光传感立方体(7)的 右下角与被测磁
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1