静态弱磁场检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种静态弱磁场检测装置，属于磁场测量技术领域。所述装置包括：磁场产生单元、磁场检测单元、电流产生单元、以及处理单元，磁场产生单元包括三对导电薄板，三对导电薄板完全相同，每一对导电薄板中的两块导电薄板的形状大小完全相同，且两块导电薄板平行且相对设置，三对导电薄板互相垂直设置，且在三对导电薄板中间形成一矩形空间，每一对导电薄板均用于在电流作用下产生一个磁场。本发明专利技术通过三对相同的导电薄板构成磁场产生单元，在测量过程中，由于导电薄板不会像亥姆赫兹线圈一样存在自感效应和互感效应，使得该静态弱磁场检测装置操作简便，测量效率更高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及磁场测量
，特别设及一种静态弱磁场检测装置。
技术介绍
磁场检测技术是研究与磁场有关的物理现象的重要手段。随着科学技术的发展， 磁场检测技术在科学研究、国防建设、工业生产、W及日常生活等领域都得到了广泛应用。 弱磁场检测技术作为磁场检测技术中的重要分支，也受到了更多的关注。 现有的弱磁场检测常采用感应线圈磁强计实现。感应线圈磁强计的核屯、部件为亥 姆霍兹线圈，亥姆霍兹线圈是用两个半径和应数完全相同的线圈，两个线圈同轴排列且两 个线圈的间距等于半径。 感应线圈磁强计通过调节亥姆赫兹线圈中通入的电流大小来测量弱磁场，由于亥 姆赫兹线圈中的每个线圈存在自感效应且两个线圈之间存在互感效应，所W测量时会受到 自感效应和互感效应的影响产生感应电势，从而影响测量精度，因此测量时需要等待感应 电势消失，才能重新调节亥姆赫兹线圈中的电流大小，W获取准确的测量结果，运样测量即 耗时又操作繁琐、效率低。
技术实现思路
阳〇化]为了解决现有技术中利用亥姆霍兹线圈测量静态弱磁场时操作繁琐且效率低的 问题，本专利技术实施例提供了一种静态弱磁场检测装置。所述技术方案如下： 本专利技术实施例提供了一种静态弱磁场检测装置，所述装置包括： 磁场产生单元，包括=对导电薄板，所述=对导电薄板完全相同，每一对所述导电 薄板中的两块导电薄板的形状大小完全相同，且两块所述导电薄板平行且相对设置，所述 =对导电薄板互相垂直设置，且在所述=对导电薄板中间形成一矩形空间，每一对所述导 电薄板均用于在电流作用下产生一个磁场； 阳00引磁场检测单元，设置在所述矩形空间的中心用于检测所述矩形空间的中屯、的磁 场的磁场强度； 电流产生单元，与所述磁场产生单元电连接，用于为所述磁场产生单元提供电 流； 处理单元，分别与所述磁场检测单元和所述电流产生单元电连接，用于当所述磁 场检测单元检测到的磁场强度为零时，根据所述电流产生单元提供的电流，计算静态弱磁 场的磁场强度。 具体地，所述导电薄板为矩形。 进一步地，所述导电薄板的长度的量级为10V所述导电薄板的宽度的量级为 10 ^m〇 进一步地，所述任一对所述导电薄板中两块所述导电薄板之间垂直距离的量级为 10 ^m〇 阳014] 具体地，所述处理单元，包括： 第一处理子单元，用于根据所述电流产生单元提供的电流，计算所述磁场产生单 元产生的磁场的磁场强度B; 第二处理子单元，用于根据所述磁场产生单元产生的磁场的磁场强度B，计算所述 静态弱磁场的磁场强度B*。 进一步地，所述第一处理子单元，具体用于： 根据如下公式，计算所述磁场产生单元产生的磁场的磁场强度B:[002引其中，Bx、By、W及化分别为所述；对导电薄板分别产生的磁场的磁场强度，II、 12、W及13分别为所述电流产生单元向所述S对导电薄板中通入的电流大小，ii。为真空中 的磁导率，m为所述导电薄板的宽度的一半，a为任一对所述导电薄板中两块所述导电薄板 之间垂直距离的一半。 进一步地，所述第二处理子单元，具体用于：根据W下公式计算所述静态弱磁场的磁场强度B* : 阳0%]B* = -B，其中，B为所述磁场产生单元产生的磁场的磁场强度。 具体地，所述处理单元还用于，当所述磁场检测单元检测到的磁场强度不为零时， 控制所述电流产生单元输出的电流增大或减小。 具体地，所述磁场检测单元为磁场计。 进一步地，所述磁场计的精度为InT。 本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是： 通过由=对相同的导电薄板构成磁场产生单元（其中，每一对导电薄板均用于在 电流作用下产生一个磁场），当磁场检测单元在在=对导电薄板中间形成的矩形空间的中 屯、检测到磁场强度为零时，说明磁场产生单元产生了一个与待测的静态弱磁场强度相同、 方向相反的磁场，此时，处理单元根据电流产生单元提供的电流可W计算出静态弱磁场的 强度。在检测过程中，由于导电薄板不会像亥姆赫兹线圈一样存在自感效应和互感效应，使 得每一对导电薄板在电流作用下能快速产生一个稳定的磁场，进而使得磁场检测单元检测 到的稳定的磁场，运样能够达到加快静态弱磁场检测装置检测速度的目的。该静态弱磁场 检测装置操作更简便，测量效率更高。【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于 本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W根据运些附图获得其他 的附图。 图1是本专利技术实施例提供的一种静态弱磁场检测装置的结构示意图； 图2是本专利技术实施例提供的一种处理单元的结构示意图。【具体实施方式】 为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方 式作进一步地详细描述。 图1是本专利技术实施例提供的一种静态弱磁场检测装置的结构示意图，参见图1，该 装置包括：磁场产生单元10，包括=对导电薄板，=对导电薄板完全相同，每一对导电薄板中 的两块导电薄板的形状大小完全相同，且两块导电薄板平行且相对设置，=对导电薄板互 相垂直设置，且在=对导电薄板中间形成一矩形空间，每一对导电薄板均用于在电流作用 下产生一个磁场。 磁场检测单元20,设置在矩形空间的中屯、，用于检测矩形空间的中屯、的磁场的磁 场强度。 电流产生单元30,与磁场产生单元10电连接，用于为磁场产生单元10提供电流。 处理单元40,分别与磁场检测单元10和电流产生单元30电连接，用于当磁场检测 单元30检测到的磁场强度为零时，根据电流产生单元30提供的电流，计算静态弱磁场的磁 场强度。 其中，静态弱磁场通常是指环境中的地磁场或环境中其他物体产生的磁场。 本专利技术实施例提供的静态弱磁场检测装置可W用于原子频标的腔泡系统中，用于 检测腔泡系统中的剩余磁场（静态弱磁场）的大小。 具体地，在本专利技术实施例中，导电薄板优选为矩形。当然导电薄板还可W是圆形或 者其他图形，本专利技术实施例对此不做限制。 W44当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种静态弱磁场检测装置，其特征在于，所述装置包括：磁场产生单元，包括三对导电薄板，所述三对导电薄板完全相同，每一对所述导电薄板中的两块导电薄板的形状大小完全相同，且两块所述导电薄板平行且相对设置，所述三对导电薄板互相垂直设置，且在所述三对导电薄板中间形成一矩形空间，每一对所述导电薄板均用于在电流作用下产生一个磁场；磁场检测单元，设置在所述矩形空间的中心，用于检测所述矩形空间的中心的磁场的磁场强度；电流产生单元，与所述磁场产生单元电连接，用于为所述磁场产生单元提供电流；处理单元，分别与所述磁场检测单元和所述电流产生单元电连接，用于当所述磁场检测单元检测到的磁场强度为零时，根据所述电流产生单元提供的电流，计算静态弱磁场的磁场强度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张建军，
申请(专利权)人：江汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42