一种基于固态自旋体系的电流传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于固态自旋体系的电流传感器

【技术实现步骤摘要】
center”利用
NV
色心系综磁力计，配合特殊的磁通聚集系统，对五股长为
10m
的导线进行测量，实现对
1A
‑
10A
量级电流的测量
。
该磁通聚集系统的无法得到优于其他体系的电流传感器的灵敏度，并且该工作没有体现出对外界干扰的抵抗能力，且其结构灵活性不足，这使其难以被应用于实际场景
。

技术实现思路

[0008]一方面为了解决当前在线校准技术的不足；另一方面为了解决非接触式小电流传感器的挑战，本专利技术提供一种基于固态自旋体系的电流传感器
。
[0009]本专利技术采用以下技术方案实现：一种基于固态自旋体系的电流传感器，其包括：
[0010]四路探头，其布置在待测对象四周，用于对所述待测对象进行四轴磁测量以得到十六个共振微波频率；每路探头包括：磁敏感单元
、
微波单元
、
光学单元
、
两个光探测单元
、
锁相放大器；光学单元包括激光发生器
、
用于将激光发生器发出的激本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于固态自旋体系的电流传感器，其特征在于，其包括：四路探头，其布置在待测对象四周，用于对所述待测对象进行四轴磁测量以得到十六个共振微波频率；每路探头包括：磁敏感单元
(1)、
微波单元
、
光学单元
、
两个光探测单元
、
锁相放大器
(10)
；光学单元包括激光发生器
(7)、
用于将激光发生器
(7)
发出的激光分成主路和参考路两路光路激光的透镜组
(8)
；磁敏感单元
(1)
包括包含四个主轴方向上的
NV
色心的金刚石样品；微波单元包括波源
(9)、
辐射结构
(2)、
波导结构
(3)、
波源控制系统；磁敏感单元
(1)
安放在辐射结构
(2)
的中心，所述波源控制系统控制波源
(9)
调制出四路微波对所述金刚石样品的四个主轴方向上的
NV
色心进行分别操控，在所述四路微波保持与相应的主轴方向上的
NV
色心处于共振状态下，在主路上的激光照射下相应
NV
色心发出荧光；波导结构
(3)
用于收集所述荧光，两个光探测单元分别用于将所述参考路上的激光
、
所述荧光带来的光信号转换成相应的电信号；锁相放大器
(10)
用于对两路电信号进行解调，并对解调结果进行
PID
处理，得到四个主轴方向上的
NV
色心的四个共振微波频率；所述波源控制系统还用于根据所述微波频率在调制所述四路微波的同时实现对所述微波频率的闭环负反馈；数据处理单元，其用于对十六个共振微波频率进行反解得到所述待测对象的电流大小
。2.
如权利要求1所述的基于固态自旋体系的电流传感器，其特征在于，所述四路探头排布成阵列，所述待测对象从所述阵列中间穿过
。3.
一种基于固态自旋体系的电流传感器，其特征在于，其包括：增益单元，其为聚磁环，用于在待测对象以线圈的形式环绕环状增益单元上时或以直导线
/
束流形式从所述增益单元中穿过时，实现对所述待测对象的高灵敏度电流测量；探头，其夹持在所述增益单元中，所述探头包括：磁敏感单元
(1)、
微波单元
、
光学单元
、
波导结构
(3)、
两个光探测单元
、
锁相放大器
(10)
；磁敏感单元
(1)
包括包含四个主轴方向上的
NV
色心的金刚石样品；光学单元包括激光发生器
(7)、
用于将激光发生器
(7)
发出的激光分成主路和参考路两路光路激光的透镜组
(8)
；微波单元包括波源
(9)、
辐射结构
(2)、
波源控制系统；磁敏感单元
(1)
安放在辐射结构
(2)
的中心，所述波源控制系统控制波源
(9)
调制出至少一路微波对所述金刚石样品的至少一个主轴方向上的
NV
色心进行操控，在所述微波保持与相应的主轴方向上的
NV
色心处于共振状态下，在主路上的激光照射下相应
NV
色心发出荧光；波导结构
(3)
用于收集所述荧光；两个光探测单元分别用于将所述参考路上...

【专利技术属性】
技术研发人员：蓝子桁，荣星，谢一进，靖克，朱云彬，于子云，杜江峰，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：