基于线性外推的微磁探头励磁反馈控制方法技术

基于线性外推的微磁探头励磁反馈控制方法，实现该方法的内容分为三部分：第一部分是励磁磁路；第二部分是磁场测量模块；第三部分是反馈控制模块。在U型励磁磁路内侧的霍尔元件线阵，采用三个相同型号的霍尔元件Hall1、Hall2、Hall3沿垂直于被测材料或结构表面方向上布置，以测量三个高度位置的切向磁场强度，分别记为H1、H2、H3。在U型励磁磁路内侧放置磁场调整结构后，切向磁场强度梯度降低且线性变化范围扩大，从ZL提高到了ZH。采用由数据采集卡、任意信号激励板卡和控制软件组成的反馈控制模块，通过迭代反馈，使磁感应强度B和表面切向磁场强度H两路信号满足控制变量所设定的要求，提升开环磁路测试系统对饱和磁滞回线的精确测量。

【技术实现步骤摘要】
201610162336

【技术保护点】
基于线性外推的微磁探头励磁反馈控制方法，其特征在于：实现该方法的内容分为三部分：第一部分是励磁磁路，包括激励线圈(1)、磁场调整结构(2)、U型轭铁(3)，激励线圈(1)缠绕在U型轭铁(3)上，磁场调整结构(2)设置在U型轭铁(3)的中间，激励线圈(1)、磁场调整结构(2)、U型轭铁(3)与被测材料或结构(5)形成连通磁路；第二部分是磁场测量模块，包括霍尔元件线阵(4)和感应线圈(6)；第三部分是反馈控制模块(7)；在U型励磁磁路内侧的霍尔元件线阵(4)，采用三个相同型号的霍尔元件Hall1、Hall2、Hall3沿垂直于被测材料或结构(5)表面方向上布置，以测量三个高度位置的切向磁场强度，分别记为H1、H2、H3；在霍尔元件线阵(4)所处范围内，切向磁场强度Hx沿垂直距离Z方向近似线性分布，利用三个霍尔元件测量得到的切向磁场强度Hx及它们的位置坐标Z，拟合得到切向磁场强度与垂直高度坐标间的直线方程Hx＝f(Z),其中Z的取值范围为[0,ZL]或[0,ZH]，利用线性外推的方法计算出材料或结构(5)表面(Z＝0)准确的切向磁场强度Hx；为提高线性外推法对表面切向磁场强度的测量精度，本方法设计了能够降低垂直被测材料或结构表面方向的切向磁场强度梯度的磁场调整结构(2)；在U型励磁磁路内侧放置磁场调整结构(2)后，切向磁场强度梯度降低且线性变化范围扩大，从ZL提高到了ZH；绕于被测材料或结构(5)上的感应线圈(6)的输出电压经积分换算后，得到磁感应强度B，为实现饱和磁滞回线的精确测试，以磁感应强度最大值Bmax及表面切向磁场强度峰值差δHmax为控制变量，采用由数据采集卡、任意信号激励板卡和基于LabVIEW平台的控制软件组成的反馈控制模块(7)，通过迭代反馈，使磁感应强度B和表面切向磁场强度H两路信号满足控制变量所设定的要求，提升开环磁路测试系统对饱和磁滞回线的精确测量。...

【技术特征摘要】
1.基于线性外推的微磁探头励磁反馈控制方法，其特征在于：实现该方法的内容分为三部分：第一部分是励磁磁路，包括激励线圈(1)、磁场调整结构(2)、U型轭铁(3)，激励线圈(1)缠绕在U型轭铁(3)上，磁场调整结构(2)设置在U型轭铁(3)的中间，激励线圈(1)、磁场调整结构(2)、U型轭铁(3)与被测材料或结构(5)形成连通磁路；第二部分是磁场测量模块，包括霍尔元件线阵(4)和感应线圈(6)；第三部分是反馈控制模块(7)；在U型励磁磁路内侧的霍尔元件线阵(4)，采用三个相同型号的霍尔元件Hall1、Hall2、Hall3沿垂直于被测材料或结构(5)表面方向上布置，以测量三个高度位置的切向磁场强度，分别记为H1、H2、H3；在霍尔元件线阵(4)所处范围内，切向磁场强度Hx沿垂直距离Z方向近似线性分布，利用三个霍尔元件测量得到的切向磁场强度Hx及它们的位置坐标Z，拟合得到切向磁场强度与垂直高度坐标间的直线方程Hx＝f(Z),其中Z的取值范围为[0,ZL]或[0,ZH]，利用线性外推的方法计算出材料或结构(5)表面(Z＝0)准确的切向磁场强度Hx；为提高线性外推法对表面切向磁场强度的测量精度，本方法设计了能够降低垂直被测材料或结构表面方向的切向磁场强度梯度的磁场调整结构(2)；在U型励磁磁路内侧放置磁场调整结构(2)后，切向磁场强度梯度降低且线性变化范围扩大，从ZL提高到了ZH；绕于被测材料或结构(5)上的感应线...

【专利技术属性】
技术研发人员：何存富，张秀，刘秀成，王磊，吴斌，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11