一种基于磁屏蔽桶测量矢量磁传感器正交度的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于磁屏蔽桶测量矢量磁传感器正交度的装置，包括磁屏蔽桶、标准线圈桶、高精度恒流源、数据采集单元、水平台和支撑底座。标准线圈桶水平放置，支撑底座固定在标准线圈桶内靠近中间的位置上，水平台通过球头连接在支撑底座的球碗上，磁屏蔽桶套在标准线圈桶外，高精度恒流源与标准线圈桶上的标准线圈电连接，数据采集单元与放置在水平台上的待测矢量磁传感器信号连接。改进后的测量设备体积小、结构简单、操作方便，易于安装和使用，可广泛适用于矢量磁传感器在研制和批量生产过程中非正交性误差的测量和校正。

Device for measuring degree of orthogonality of vector magnetic sensor based on magnetic shielding barrel

The utility model discloses a device for magnetic shielding barrel measurement of vector magnetic sensor based on orthogonal degree, including magnetic shielding barrel, standard coil barrel, high precision constant current source, data acquisition unit, and a supporting base station level. Standard coil horizontal barrel, a supporting base fixed on the standard coil barrel near the middle position, level of the ball head is connected with the support base ball bowl, magnetic shielding barrel set in the standard coil barrel, high precision constant current source and standard standard coil coil barrel connected with the data acquisition unit and placed in a horizontal table to be connected measuring magnetic vector sensor signal. The improved measuring equipment is simple in size, easy to operate and easy to install and use. It can be widely applied to the measurement and correction of non orthogonal errors in the process of developing and mass production of vector magnetic sensors.

【技术实现步骤摘要】
一种基于磁屏蔽桶测量矢量磁传感器正交度的装置
本技术涉及一种测量装置，特别涉及一种基于磁屏蔽桶测量矢量磁传感器正交度的装置。
技术介绍
在地磁场测量中，矢量磁传感器被视为理想的三分量正交。但受加工工艺、装配工艺和仪器安装工艺水平的限制，矢量磁传感器不可能做到绝对正交，这就给测量带来了不利影响。研究表明：由于矢量磁传感器三轴向非正交，在地磁台站同类型仪器的日变观测曲线不能完全重合，存在观测数据不一致性问题；由于矢量磁传感器三轴向非正交，在某测点，当矢量磁传感器运动时，其相对稳定的地磁场的标量输出并不是一个稳定值，其测量结果存在误差。所以，对矢量磁传感器正交度进行测量和校正，以获得高精度的三分量磁测数据就成为必然。现有矢量磁传感器正交度测量主要分为实验室性能检测和在线运行性能检测。实验室性能检测基于无磁性旋转平台和标准线圈对矢量磁传感器进行正交度测量；在线运行性能检测需要在磁场环境相对稳定的空间中，利用无磁性旋转平台测量传感器的正交度，其被检测传感器应经过零值误差校正，使零值误差小于几nT。现有实验室性能检测中无磁性旋转平台结构复杂，尺寸较大，只有专业的仪器性能检测中心才会拥有，一般实验室很难满足上述条件。于是，设计一种不需要无磁性旋转平台、体积小、结构简单的测量矢量磁传感器正交度的装置，就成为本技术想要解决的问题。
技术实现思路
本技术旨在提供一种基于磁屏蔽桶和可水平方向调整的水平台的矢量磁传感器正交度测量装置，以提高矢量磁传感器在研制和生产过程中非正交性误差校正的灵活性，为获得高精度三分量磁测数据提供方便。本技术是通过以下技术来实现的：一种基于磁屏蔽桶测量矢量磁传感器正交度的装置，包括磁屏蔽桶、标准线圈桶、高精度恒流源、数据采集单元、水平台和支撑底座；标准线圈桶水平放置；支撑底座固定在标准线圈桶内靠近中间的位置上，支撑底座的顶部设有球碗；水平台为无磁平台，水平台底部设有球头，水平台通过球头连接在球碗上；磁屏蔽桶套在标准线圈桶外，高精度恒流源和数据采集单元分别位于磁屏蔽桶外，高精度恒流源与标准线圈桶上的标准线圈电连接，数据采集单元与放置在水平台上的待测矢量磁传感器信号连接。所述磁屏蔽桶的内径尺寸与标准线圈桶的外径尺寸相同。其中，矢量磁传感器的三个磁轴之间的正交角关系，可以用三个磁轴两两之间的非正交性来描述，如：传感器X轴相对水平面的偏差，传感器X轴和Y轴的夹角相对90°的偏差；传感器Y轴相对水平面的偏差.。将待测矢量磁传感器放入磁屏蔽桶内标准线圈桶工作区中心的水平台上，调整水平台的水平度，使传感器X轴与标准线圈桶的磁轴平行，通过数据采集单元记录在标准线圈桶未加磁场时三个分量的示值，然后通过高精度恒流源对标准线圈桶施加一定电流产生磁场，记录待测矢量磁传感器三个分量的示值，依据磁矢量的投影定理可得到被测传感器X轴与Y轴之间的非正交偏差和X轴与Z轴之间的非正交偏差，然后调整待测矢量磁传感器，使待测传感器Y轴与标准线圈桶的磁轴平行，重复上述测量过程，即可得待测传感器Y轴与Z轴的非正交误差，最终完成三个磁轴之间正交度的测量。本技术所述一种基于磁屏蔽桶测量矢量磁传感器正交度的装置的有益效果包括：1、采用体积较小的磁屏蔽桶，配备标准线圈桶和高精度恒流源测量矢量磁传感器正交度，无需无磁性旋转平台，降低了所需实验设备配置和测试成本，为快速测量、准确测量提供了方便。2、依据磁矢量投影定理，无需对被测矢量磁传感器的零值进行误差校正，简化了测量过程，提高了测量效率。3、改进后的测量设备体积小、结构简单、操作方便，易于安装和使用，可广泛适用于矢量磁传感器在研制和批量生产过程中非正交性误差的测量和校正。附图说明图1为本技术所述一种基于磁屏蔽桶测量矢量磁传感器正交度的装置的装配结构示意图。具体实施方式下面结合附图1对本技术做进一步的描述：本技术所述一种基于磁屏蔽桶测量矢量磁传感器正交度的装置，包括磁屏蔽桶1、标准线圈桶2、高精度恒流源8、数据采集单元9、水平台3和支撑底座6。其中，标准线圈桶2水平放置，支撑底座6固定在标准线圈桶2内靠近中间的位置上，支撑底座6的顶部设有球碗5。水平台3为无磁平台，如塑料水平台或木质水平台。水平台3的底部设有球头4，水平台3通过球头4连接在球碗5上，水平台3靠近标准线圈桶2产生的磁场中心。磁屏蔽桶1为软磁材料制成，磁屏蔽桶1套在标准线圈桶2外，用于屏蔽外界磁场。为使磁屏蔽桶1轴向与标准线圈桶2轴向完全重合，磁屏蔽桶1的内径尺寸与标准线圈桶2的外径尺寸相同，从而可将磁屏蔽桶1紧密套在标准线圈桶2外。高精度恒流源8和数据采集单元9分别位于磁屏蔽桶1外，高精度恒流源8与标准线圈桶2上的标准线圈电连接，高精度恒流源8通过标准线圈桶2可以产生稳定、高精度的标准磁场，为放置在水平台3上的待测矢量磁传感器7提供稳定的磁测试环境。数据采集单元9与放置在水平台3上的待测矢量磁传感器7信号连接，数据采集单元9用于采集和记录待测矢量磁传感器7中X轴、Y轴和Z轴三个分量的示值。具体测量时，首先，通过球头4和球碗5的配合调整水平台3在支撑底座6上的水平度，将待测矢量磁传感器7放置于水平台4上，在高精度恒流源8和标准线圈桶2的配合下，将待测矢量磁传感器7的X分量磁轴方向对准标准线圈桶2产生的磁场方向，通过数据采集单元9采集被测传感器X轴与Y轴之间的非正交偏差以及X轴与Z轴之间的非正交偏差，接着，调整水平台3的方向，使待测矢量磁传感器7的Y分量磁轴方向对准标准线圈桶2产生的磁场方向，重复上述测量过程，即可得到待测传感器Y轴与Z轴的非正交误差，最终完成三个磁轴之间正交度的测量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于磁屏蔽桶测量矢量磁传感器正交度的装置，其特征在于，包括磁屏蔽桶、标准线圈桶、高精度恒流源、数据采集单元、水平台和支撑底座；所述标准线圈桶水平放置；所述支撑底座固定在标准线圈桶内靠近中间的位置上，支撑底座的顶部设有球碗；所述水平台为无磁平台，水平台底部设有球头，水平台通过球头连接在球碗上；所述磁屏蔽桶套在标准线圈桶外；所述高精度恒流源和数据采集单元分别位于磁屏蔽桶外，高精度恒流源与标准线圈桶上的标准线圈电连接，数据采集单元与放置在水平台上的待测矢量磁传感器信号连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于磁屏蔽桶测量矢量磁传感器正交度的装置，其特征在于，包括磁屏蔽桶、标准线圈桶、高精度恒流源、数据采集单元、水平台和支撑底座；所述标准线圈桶水平放置；所述支撑底座固定在标准线圈桶内靠近中间的位置上，支撑底座的顶部设有球碗；所述水平台为无磁平台，水平台底部设有球头，水平台通过球头连接在球碗上；所述磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓美，滕云田，王晨，吴琼，马洁美，张炼，
申请(专利权)人：中国地震局地球物理研究所，
类型：新型
国别省市：北京,11