一种磁场传感器的频响曲线标定方法、装置及系统制造方法及图纸

本申请提供一种磁场传感器的频响曲线标定方法、装置及系统，其中，所述方法应用于设置在频响曲线标定系统中的数据处理设备，所述方法包括：将磁场发生设备产生的电压信号的频率作为目标频率；获取磁场发生设备产生的电压信号以及磁场传感器产生的感应电压；根据所述电压信号，计算通过螺线管的电流；根据通过螺线管的电流与磁感应强度的关系，计算磁感应强度；根据不同目标频率下的磁感应强度以及感应电压，标定频响曲线。本申请提供的频响曲线标定方法中的电阻的阻值远大于通电螺线管本身的感抗，使得电压与电流的关系呈现线性变化，能够根据电压计算电流，并计算螺线管内部磁场的磁感应强度，进而准确标定磁场传感器的频响曲线。

【技术实现步骤摘要】
一种磁场传感器的频响曲线标定方法、装置及系统
本申请涉及磁场传感器
，具体涉及一种磁场传感器的频响曲线标定方法、装置及系统。
技术介绍
磁场传感器包括线圈和线圈中心的高磁导率材料，其中，线圈由导线绕制而成，当磁场脉冲穿过导线绕制的线圈时，由于电磁感应，在线圈上出现感应电压。因此，磁场传感器是将磁场脉冲转换成感应电压，并测量感应电压的装置。磁场传感器对于不同频率的磁场脉冲的响应能力不同，而频响曲线能够表明磁场传感器对于不同频率的响应能力，因此，需要对磁场传感器的频响曲线进行标定。频响曲线的横坐标为磁场脉冲的频率，纵坐标为感应电压与磁场脉冲的磁感应强度的比值，根据频响曲线，可获得不同频率下磁场脉冲的磁感应强度与感应电压之间的关系。参照图1所示的应用场景示意图，现有技术中对磁场传感器的频响曲线标定时所需的设备包括：高电压冲击发生平台、金属圆环、磁场传感器、采集系统以及PC端，其中，高电压冲击发生平台与金属圆环相连，采集系统的一端与磁场传感器相连，另一端与PC端相连，磁场传感器位于金属圆环的中心轴线上，且与金属圆环的距离为d。高电压冲击发生平台产生的电流脉冲在金属圆环中形成电流i，通电的金属圆环在磁场传感器位置处激发出磁场脉冲，其中，金属圆环的面积远大于磁场传感器的面积，且金属圆环的直径远小于距离d，则磁场传感器相当于一个磁偶极子。磁场脉冲的磁感应强度可以通过以下公式进行计算：其中，B为磁感应强度，R为金属圆环的半径，μ0为真空磁导率。磁场传感器在磁场脉冲的条件下产生感应电压，采集系统将采集到的感应电压传输至PC端，PC端根据感应电压与磁场脉冲的磁感应强度，标定磁场传感器的频响曲线。但是，专利技术人在本申请的研究过程中发现，现有磁场传感器的标定方法，需要金属圆环的面积远大于磁场传感器的面积，且金属圆环的直径远小于距离d，而实际应用中，通常难以同时满足这两个条件，导致实验误差较大，进而无法准确获得磁场传感器的频响曲线。
技术实现思路
本申请提供一种磁场传感器的频响曲线标定方法、装置及系统，以解决现有技术中，磁场传感器的标定方法误差较大，且无法准确获得磁场传感器的频响曲线的问题。本申请的第一方面，提供一种磁场传感器的频响曲线标定方法，所述方法应用于设置在频响曲线标定系统中的数据处理设备，所述频响曲线标定系统还包括磁场发生设备，磁场传感器设置于所述磁场发生设备包含的螺线管内部，且所述磁场传感器的中心轴线与所述螺线管的中心轴线位于同一直线上，所述磁场传感器与所述数据处理设备相连接，所述磁场发生设备用于产生电压信号，并将所述电压信号转换成磁场信号；所述频响曲线标定方法包括：所述数据处理设备获取所述磁场发生设备产生的电压信号的频率，并将所述电压信号的频率作为目标频率；在所述目标频率下，所述数据处理设备获取所述磁场发生设备产生的电压信号以及所述磁场传感器产生的感应电压；所述数据处理设备根据所述磁场发生设备产生的电压信号，计算通过所述螺线管的电流；所述数据处理设备根据通过所述螺线管的电流与磁感应强度的关系，计算所述磁感应强度；所述数据处理设备根据不同目标频率下的所述磁感应强度以及所述感应电压，标定频响曲线。优选的，所述数据处理设备根据通过所述螺线管的电流与磁感应强度的关系，计算所述磁感应强度，包括：所述数据处理设备根据以下公式计算所述磁感应强度：B＝μ0nI其中，B为所述磁感应强度，μ0为真空磁导率，n为所述螺线管的匝数，I为通过所述螺线管的电流。优选的，所述数据处理设备根据不同目标频率下的所述磁感应强度以及所述感应电压，标定频响曲线，包括：所述数据处理设备分别计算各个目标频率下所述感应电压与所述磁感应强度的比值；所述数据处理设备以目标频率为横坐标，以所述感应电压与所述磁感应强度的比值为纵坐标绘制频响曲线。本申请的第二方面，提供一种磁场传感器的频响曲线标定装置，所述装置应用于设置在频响曲线标定系统中的数据处理设备，所述频响曲线标定系统还包括磁场发生设备，磁场传感器设置于所述磁场发生设备包含的螺线管内部，所述磁场传感器与所述数据处理设备相连接，所述磁场发生设备用于产生电压信号，并将所述电压信号转换成磁场信号；所述频响曲线标定装置包括：第一获取模块，用于获取所述磁场发生设备产生的电压信号的频率，并将所述电压信号的频率作为目标频率；第二获取模块，用于在所述目标频率下，获取所述磁场发生设备产生的电压信号以及所述磁场传感器产生的感应电压；第一计算模块，用于根据所述磁场发生设备产生的电压信号，计算通过所述螺线管的电流；第二计算模块，用于根据通过所述螺线管的电流与磁感应强度的关系，计算所述磁感应强度；标定模块，用于根据不同目标频率下的所述磁感应强度以及所述感应电压，标定频响曲线。优选的，所述第二计算模块包括：第一计算单元，用于根据以下公式计算所述磁感应强度：B＝μ0nI其中，B为所述磁感应强度，μ0为真空磁导率，n为所述螺线管的匝数，I为通过所述螺线管的电流。优选的，所述标定模块包括：第二计算单元，用于分别计算各个目标频率下所述感应电压与所述磁感应强度的比值；绘制单元，用于以目标频率为横坐标，以所述感应电压与所述磁感应强度的比值为纵坐标绘制频响曲线。本申请的第三方面，提供一种磁场传感器的频响曲线标定系统，所述频响曲线标定系统包括磁场发生设备和数据处理设备；磁场传感器设置于所述磁场发生设备包含的螺线管内部，所述磁场传感器与所述数据处理设备相连接；所述磁场发生设备用于产生电压信号，并将所述电压信号转换成磁场信号；所述数据处理设备包括第二方面或第二方面的任意一种可能实现方式提供的装置。优选的，所述磁场发生设备包括依次串联连接的函数信号发生器、螺线管和电阻，其中，所述电阻位于函数信号发生器和螺线管之间，所述函数信号发生器用于产生电压信号，所述螺线管用于产生磁场信号。优选的，所述频响曲线标定系统还包括磁场传感器感应设备，所述磁场传感器感应设备包括电路板、示波器和直流稳压电源，所述直流稳压电源与所述电路板相连接，所述电路板的输入端与所述磁场传感器相连接，所述电路板的输出端与所述示波器的第一通道相连接，所述电路板用于放大磁场传感器的感应电压，所述示波器的第一通道用于测试电路板的电压，所述示波器与所述数据处理设备相连接。优选的，所述示波器还包括第二通道，所述第二通道用于测试所述电阻两端的电压。本申请提供一种磁场传感器的频响曲线标定方法、装置及系统，其中，所述方法应用于设置在频响曲线标定系统中的数据处理设备，所述频响曲线标定方法包括：获取所述磁场发生设备产生的电压信号的频率，并将所述电压信号的频率作为目标频率；在所述目标频率下，获取所述磁场发生设备产生的电压信号以及所述磁场传感器产生的感应电压；根据所述磁场发生设备产生的电压信号，计算通过所述螺线管的电流；根据通过所述螺线管的电流与磁感应强度的关系，计算所述磁感应强度；根据不同目标频率下的所述磁感应强度以及所述感应电压，标定频响曲线。本申请所述方法利用通电螺线管内部产生匀强磁场，在磁场发生设备中串联有电阻，所述电阻的阻值远大于通电螺线管本身的感抗，因此，磁场发生设备中的电压与电流的关系呈现线性变化，能够根据电压计算电流，并计算螺线管内部磁场的磁感应强度。磁场传感器在磁场中产生感应电压，数据处理设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁场传感器的频响曲线标定方法，其特征在于，所述方法应用于设置在频响曲线标定系统中的数据处理设备，所述频响曲线标定系统还包括磁场发生设备，磁场传感器设置于所述磁场发生设备包含的螺线管内部，且所述磁场传感器的中心轴线与所述螺线管的中心轴线位于同一直线上，所述磁场传感器与所述数据处理设备相连接，所述磁场发生设备用于产生电压信号，并将所述电压信号转换成磁场信号；所述频响曲线标定方法包括：所述数据处理设备获取所述磁场发生设备产生的电压信号的频率，并将所述电压信号的频率作为目标频率；在所述目标频率下，所述数据处理设备获取所述磁场发生设备产生的电压信号以及所述磁场传感器产生的感应电压；所述数据处理设备根据所述磁场发生设备产生的电压信号，计算通过所述螺线管的电流；所述数据处理设备根据通过所述螺线管的电流与磁感应强度的关系，计算所述磁感应强度；所述数据处理设备根据不同目标频率下的所述磁感应强度以及所述感应电压，标定频响曲线。

【技术特征摘要】
1.一种磁场传感器的频响曲线标定方法，其特征在于，所述方法应用于设置在频响曲线标定系统中的数据处理设备，所述频响曲线标定系统还包括磁场发生设备，磁场传感器设置于所述磁场发生设备包含的螺线管内部，且所述磁场传感器的中心轴线与所述螺线管的中心轴线位于同一直线上，所述磁场传感器与所述数据处理设备相连接，所述磁场发生设备用于产生电压信号，并将所述电压信号转换成磁场信号；所述频响曲线标定方法包括：所述数据处理设备获取所述磁场发生设备产生的电压信号的频率，并将所述电压信号的频率作为目标频率；在所述目标频率下，所述数据处理设备获取所述磁场发生设备产生的电压信号以及所述磁场传感器产生的感应电压；所述数据处理设备根据所述磁场发生设备产生的电压信号，计算通过所述螺线管的电流；所述数据处理设备根据通过所述螺线管的电流与磁感应强度的关系，计算所述磁感应强度；所述数据处理设备根据不同目标频率下的所述磁感应强度以及所述感应电压，标定频响曲线。2.根据权利要求1所述的频响曲线标定方法，其特征在于，所述数据处理设备根据通过所述螺线管的电流与磁感应强度的关系，计算所述磁感应强度，包括：所述数据处理设备根据以下公式计算所述磁感应强度：B＝μ0nI其中，B为所述磁感应强度，μ0为真空磁导率，n为所述螺线管的匝数，I为通过所述螺线管的电流。3.根据权利要求1所述的频响曲线标定方法，其特征在于，所述数据处理设备根据不同目标频率下的所述磁感应强度以及所述感应电压，标定频响曲线，包括：所述数据处理设备分别计算各个目标频率下所述感应电压与所述磁感应强度的比值；所述数据处理设备以目标频率为横坐标，以所述感应电压与所述磁感应强度的比值为纵坐标绘制频响曲线。4.一种磁场传感器的频响曲线标定装置，其特征在于，所述装置应用于设置在频响曲线标定系统中的数据处理设备，所述频响曲线标定系统还包括磁场发生设备，磁场传感器设置于所述磁场发生设备包含的螺线管内部，所述磁场传感器与所述数据处理设备相连接，所述磁场发生设备用于产生电压信号，并将所述电压信号转换成磁场信号；所述频响曲线标定装置包括：第一获取模块，用于获取所述磁场发生设备产生的电压信号的频率，并将所述电压信号的频率作为目标频率；第二获取模块，...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭晓宇，张其林，王磊，周懋坤，李贻博，胡昌斌，宋庆，王金虎，李祥超，吴进成，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司昆明供电局，
类型：发明
国别省市：云南,53