无零偏温漂直流磁场测量系统和方法技术方案

技术编号:30347678 阅读:10 留言:0更新日期:2021-10-12 23:38
本发明专利技术公开一种无零偏温漂直流磁场测量系统和方法,系统包括:控制器,用于基于接收到的测量操作,生成第一测量指令,并控制磁场传感器运动至目标方向;磁场传感器,用于基于第一测量指令,对待测磁场进行测量,获得第一测量结果;控制器,用于基于第一测量结果,控制磁场传感器运动至与目标方向相反的方向,并生成第二测量指令;磁场传感器,还用于基于第二测量指令,对待测磁场进行测量,获得第二测量结果;控制器,还用于基于第一测量结果和第二测量结果,获得除偏测量结果。本发明专利技术几乎能够消除测量系统、传感器的一切系统误差,如零点失调、系统偏置、固有误差、零点温度漂移、长期漂移、甚至闪烁噪声(1/f)等,仅不能消除的是增益温漂。温漂。温漂。

【技术实现步骤摘要】
无零偏温漂直流磁场测量系统和方法


[0001]本专利技术涉及物理量测量
,特别涉及一种无零偏温漂直流磁场测量系统和方法。

技术介绍

[0002]对于磁场的线性测量系统,测量出的电信号Sc,与原始的物理信号Sw之间,都是线性关系,即:Sc = kSw + A,其中,k 为整个测量系统的增益,包括传感器的灵敏度;A 是整个测量系统的零点失调,包括传感器的零偏温漂。业界统称之为OFFSET。由于 k 和 A 都与温度(t)有关,是温度的函数,一般是温度的二次多项式函数,故上式可以写成如下包含有温度依赖的关系:Sc = k(t)Sw + A(t)。如果增益 k(t)和零偏 A(t)不随温度变化,那这个关系就很容易确定了。只要对实际信号进行两点标定,就能确定这两个系数。但实际上,这两个系数都是随温度变化而变化的,而且随着测量系统的逐渐老化,这两个系数随温度的变化曲线也是变化的。因此,如何消除这两个系数随温度的变化,也就是如何消除增益温漂与零偏温漂,对测量系统的影响,一直是测量界和传感器制造者奋斗和努力的目标。
[0003]相关技术中,公布了一种测量方法,就是在磁场传感器中放置温度传感器,然后分别对不同的温度进行标定,最后形成温度表格数据,并将温度表格数据存储,用于实时修正。
[0004]但是,采用现有的方法,对待测磁场进行测量时,零偏温漂难以消除,导致测量结果的准确率较低。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的是提供一种无零偏温漂直流磁场测量系统和方法,旨在解决现有技术中用现有的方法,对待测磁场进行测量时,零偏温漂难以消除,导致测量结果的准确率较低的技术问题。
[0006]为实现上述目的,本专利技术提出一种无零偏温漂直流磁场测量系统,所述系统包括连接的磁场传感器和控制器;其中,所述磁场传感器用于设置于待测磁场中;所述控制器,用于基于接收到的测量操作,生成第一测量指令,并控制所述磁场传感器运动至目标方向;所述磁场传感器,用于基于所述第一测量指令,对所述待测磁场进行测量,获得第一测量结果;所述控制器,用于基于所述第一测量结果,控制所述磁场传感器运动至与所述目标方向相反的方向,并生成第二测量指令;所述磁场传感器,还用于基于所述第二测量指令,对所述待测磁场进行测量,获得第二测量结果;所述控制器,还用于基于所述第一测量结果和所述第二测量结果,获得除偏测量结果。
[0007]可选的,所述控制器,还用于计算所述第一测量结果和所述第二测量结果的测量差;并基于所述测量差,获得所述除偏测量结果。
[0008]可选的,所述系统还包括方向控制装置;所述方向控制装置与所述控制器连接,所述方向控制装置与所述磁场传感器固定连接;所述控制器,还用于基于所述测量操作,获得第一控制指令;所述方向控制装置,用于基于所述第一控制指令,控制所述磁场传感器运动至目标方向。
[0009]可选的,所述控制器,还用于基于所述第一测量结果,获得第二控制指令;所述方向控制装置,还用于基于所述第二控制指令,控制所述磁场传感器运动至与所述目标方向相反的方向。
[0010]可选的,所述方向控制装置包括电机和连接杆;所述电机的输出轴与所述连接杆连接,所述连接杆与所述磁场传感器固定连接;所述电机,用于基于所述第一控制指令,按照第一预设方向转动,以使所述连接杆带动所述磁场传感器运动至目标方向。
[0011]可选的,所述电机,还用于基于所述第二控制指令,按照第二预设方向转动,以使所述连接杆带动所述磁场传感器运动至与所述目标方向相反的方向。
[0012]可选的,所述方向控制装置还包括限位部件,所述连接杆具有定位部件;所述限位部件,用于在所述定位部件按照第一预设方向转动时,限定所述定位部件运动至第一目标位置;并在所述定位部件按照第二预设方向转动时,限定所述定位部件运动至第二目标位置。
[0013]可选的,所述系统还包括数字化装置;所述数字化装置,用于对所述除偏测量结果进行数字化处理,获得数字化测量结果;并对所述数字化测量结果进行滤波处理,获得最终测量结果。
[0014]可选的,所述系统还包括显示装置;所述显示装置,用于获取所述最终测量结果,显示所述最终测量结果,并存储所述最终测量结果。
[0015]此外,为实现上述目的,本专利技术还提出了一种无零偏温漂直流磁场测量方法,用于无零偏温漂直流磁场测量系统,所述系统包括连接的磁场传感器和控制器;所述方法包括以下步骤:在所述磁场传感器设置于待测磁场中时,通过所述控制器基于接收到的测量操作,生成第一测量指令,并控制所述磁场传感器运动至目标方向;通过所述磁场传感器基于所述第一测量指令,对所述待测磁场进行测量,获得第一测量结果;通过所述控制器基于所述第一测量结果,控制所述磁场传感器运动至与所述目标方向相反的方向,并生成第二测量指令;通过所述磁场传感器基于所述第二测量指令,对所述待测磁场进行测量,获得第
二测量结果;通过所述控制器基于所述第一测量结果和所述第二测量结果,获得除偏测量结果。
[0016]本专利技术技术方案提出了一种无零偏温漂直流磁场测量系统,所述系统包括连接的磁场传感器和控制器;其中,所述磁场传感器用于设置于待测磁场中;所述控制器,用于基于接收到的测量操作,生成第一测量指令,并控制所述磁场传感器运动至目标方向;所述磁场传感器,用于基于所述第一测量指令,对所述待测磁场进行测量,获得第一测量结果;所述控制器,用于基于所述第一测量结果,控制所述磁场传感器运动至与所述目标方向相反的方向,并生成第二测量指令;所述磁场传感器,还用于基于所述第二测量指令,对所述待测磁场进行测量,获得第二测量结果;所述控制器,还用于基于所述第一测量结果和所述第二测量结果,获得除偏测量结果。
[0017]现有的测量方法,在传感器中放置温度传感器,然后分别对不同的温度进行标定,最后形成温度表格数据,存入CPU进行数据的修正,但是这种方法,只能在一定程度上削弱零偏温漂,并不能消除零偏温漂,从而导致测量结果的准确率较低。利用本专利技术的系统,磁场传感器运动至两种完全相反的方向,并分别获得对应的第一测量结果和第二测量结果,两个测量结果包括的相同的磁场传感器零偏温漂,对两个测量结果进行处理,以消除磁场传感器零偏温漂,获得不含有磁场传感器零偏温漂的除偏测量结果,使得测量结果中消除了零偏温漂,从而提高了测量结果的准确性, 同时,利用本专利技术的方法能极大程度的降低,甚至完全消除1/f噪声的影响,使测量系统在全温度范围内免除零点调整。本专利技术能进行高精度、高稳定性、低噪声的直流磁场测量,是研发和生产高精直流磁场标准仪、校准仪、以及实验室和科研部门所用标准测试设备的上佳方案。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0019]图1为本专利技术实施本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无零偏温漂直流磁场测量系统,其特征在于,所述系统包括连接的磁场传感器和控制器;其中,所述磁场传感器用于设置于待测磁场中;所述控制器,用于基于接收到的测量操作,生成第一测量指令,并控制所述磁场传感器运动至目标方向;所述磁场传感器,用于基于所述第一测量指令,对所述待测磁场进行测量,获得第一测量结果;所述控制器,用于基于所述第一测量结果,控制所述磁场传感器运动至与所述目标方向相反的方向,并生成第二测量指令;所述磁场传感器,还用于基于所述第二测量指令,对所述待测磁场进行测量,获得第二测量结果;所述控制器,还用于基于所述第一测量结果和所述第二测量结果,获得除偏测量结果。2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制器,还用于计算所述第一测量结果和所述第二测量结果的测量差;并基于所述测量差,获得所述除偏测量结果。3.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括方向控制装置;所述方向控制装置与所述控制器连接,所述方向控制装置与所述磁场传感器固定连接;所述控制器,还用于基于所述测量操作,获得第一控制指令;所述方向控制装置,用于基于所述第一控制指令,控制所述磁场传感器运动至目标方向。4.如权利要求3所述的系统,其特征在于,所述控制器,还用于基于所述第一测量结果,获得第二控制指令;所述方向控制装置,还用于基于所述第二控制指令,控制所述磁场传感器运动至与所述目标方向相反的方向。5.如权利要求4所述的系统,其特征在于,所述方向控制装置包括电机和连接杆;所述电机的输出轴与所述连接杆连接,所述连接杆与所述磁场传感器固定连接;所述电机,用于基于所述第一控制指令,按照第一预设方向转动,以使所述连接杆带动所述磁场传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员:项飙夏跃春马云镇雷锦春罗宇标
申请(专利权)人:深圳市柯雷科技开发有限公司
类型:发明
国别省市:

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