用于磁阻测量交变磁场的奇次谐波分量非线性补偿方法技术

本发明专利技术涉及一种用于磁阻测量交变磁场的奇次谐波分量非线性补偿方法，包括以下步骤：确定磁阻测量交变磁场输出信号的奇次谐波分量最高阶次；构建磁阻输出信号奇次谐波分量幅值与被测磁场强度幅值的数学关系；获取磁阻输出信号基波和各奇次谐波的幅值信息以及磁阻线性工作区间灵敏度；使用磁阻线性工作区间灵敏度代替磁阻输出特性中一次项系数得到用于磁阻测量交变磁场的奇次谐波分量非线性补偿公式

【技术实现步骤摘要】
用于磁阻测量交变磁场的奇次谐波分量非线性补偿方法


[0001]本专利技术属于交变磁场测量
，涉及一种用于磁阻测量交变磁场的奇次谐波分量非线性补偿方法
。

技术介绍

[0002]磁阻传感器是利用某些材料磁阻效应制成的磁敏感元件，包括各向异性磁阻
(anisotropic magneto resistance
，
AMR)
传感器
、
巨磁阻
(giant magneto resistance
，
GMR)
传感器以及隧道磁阻
(tunneling magneto resistance
，
TMR)
传感器等
。
不同于线圈基于电磁感应原理间接测量磁场，磁阻基于磁阻效应可对磁场进行直接测量
。
因此，磁阻测量交变磁场时其测量灵敏度几乎不受频率影响
。
磁阻以其频率独立特性
、
灵敏度高以及尺寸小等优点取代线圈，被成功应用在电磁层析成像
>、
涡流检本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于磁阻测量交变磁场的奇次谐波分量非线性补偿方法，包括以下步骤：步骤1，确定磁阻测量交变磁场输出信号的奇次谐波分量最高阶次
N
；步骤2，构建磁阻输出信号奇次谐波分量幅值与被测磁场强度幅值的数学关系：其中，
A
为被测磁场强度幅值；
A1和
A3,A5,...,A
N
分别为磁阻输出信号基波和各奇次谐波的幅值信息；
c1表征磁阻输出特性的奇次多项式函数中一次项系数；步骤3，获取磁阻输出信号基波和各奇次谐波的幅值信息以及磁阻线性工作区间灵敏度
s
；步骤4，使用磁阻线性工作区间灵敏度
s
代替磁阻输出特性中一次项系数
c1
得到用于磁阻测量交变磁场的奇次谐波分量非线性补偿公式：其中，
A
c
为补偿后的磁阻测量结果；利用磁阻输出信号基波和各奇次谐波的幅值信息以及磁阻线性工作区间灵敏度对磁阻测量结果进行非线性补偿
。2.
根据权利要求1所述的奇次谐波分量非线性补偿方法，其特征在于，步骤1的方法为：对磁阻施加幅值超过饱和磁场范围的交变激励磁场，对其输出信号进行频谱分析，确定频谱中出现奇次谐波分量的最高阶次
N。3.
根据权利要求1所述的奇次谐波分量非线性补偿方法，其特征在于，步骤2具体为：步骤2‑1，使用
N
阶奇次多项式函数表征磁阻输出特性：其中，
x
为被测交变磁场信号；
y
为磁阻输出信号；
c0,c1,
…
,c
(N+1)/2
为奇次多项式函数的系数；步骤2‑2，获取磁阻测量交变磁场信号的输出信号表达式：被测交变磁场信号的表达式为其中，
A、
分别为被测交变磁场信号的幅值和相角；
ω
为已知被测交变磁场信号频率
f
对应的角频率，
ω
＝2π
f
；将被测交变磁场信号表达式代入磁阻输出特性表达式中得到磁阻输出信号表达式：步骤2‑3，对磁阻输出信号进行傅里叶级数展开：傅里叶级数的公式为其中，
a0,a
k
,b
k
为傅里叶系数，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王超，叶松，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：