【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于等离子体磁场测量，具体涉及一种用于三维多点位磁探针的标定系统及标定方法。
技术介绍
1、等离子体是一个多自由度的复杂系统，其特征不能用一些物理参数简单表示。因此，在等离子体研究中，相应于测量的概念是诊断，其意义较测量广泛，包括对数据的分析及对集体运动模式的探测和判断。对于其中磁的测量，一般采用磁探针来进行测量。而普通的磁探针满足不了更多面积的区域磁场诊断，就需要具有良好时间分辨率和空间分辨率的大型三维磁探针(由多个小型磁探针组成，每三个小型磁探针为一组，分别测量x，y，z三个方向的磁场)用来测量等离子体中的三维磁场分布和变化情况。然而如果用三维磁探针测量磁场，就需要定标，即灵敏度的矫正。目前市场上，常用的磁探针标定的系统采用的是一维亥姆霍兹线圈产生标准磁场。这种系统对一维磁探针标定来说，简单、快捷，但是对三维磁探针标定的操作较为繁琐。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决用于诊断等离子体磁场的三维磁探针标定问题、磁探针多点位标定操作复杂重复的问题、以及三维磁探针标定的方向限制问题，进而提供一种用于三维磁探针的标定系统及标定方法。
2、本专利技术所采取的技术方案是：
3、一种用于三维多点位磁探针的标定系统，包括电流探头、磁探针、亥姆霍兹线圈、功率放大器、信号发生器、三维亥姆霍兹线圈通断器、示波器及线圈移动装置；
4、所述信号发生器与功率放大器相连，放大信号；信号传递到三维亥姆霍兹线圈通断器，由该信号决定亥姆霍兹线圈x,y,z方向的线圈
5、示波器采集端口与位于亥姆霍兹线圈中心的磁探针和测量回路电流的电流探头相连，获取亥姆霍兹线圈与待测磁探针的电压和电流参数，
6、亥姆霍兹线圈和磁探针放置于线圈移动装置上，精确调节线圈位置。
7、一种用于三维多点位磁探针的标定系统的标定方法，包括以下步骤：
8、s1.漆包线绕制成亥姆霍兹线圈，得到x,y,z三个方向的亥姆霍兹线圈，并用同轴线连接亥姆霍兹线圈；
9、s2.磁探针穿过亥姆霍兹线圈的中心，亥姆霍兹线圈和磁探针放置于线圈移动装置上，亥姆霍兹线圈上的同轴线与三维亥姆霍兹线圈通断器连接；
10、s3.根据需求选择信号发生器的频率，幅值以及功率放大器的倍数，开启信号发生器和功率放大器，为亥姆霍兹线圈供电；
11、s4：通过示波器得到获得亥姆霍兹线圈与待测磁探针的电压和电流参数，计算得到磁探针一点位的有效面积；
12、s5：使用三维亥姆霍兹线圈通断器分别对x,y,z方向上的线圈通电，并且移动亥姆霍兹线圈到对应点位，重复s3和s4。
13、本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：
14、1.本专利技术通过三维亥姆霍兹线圈通断器和线圈移动装置对亥姆霍兹线圈通电方向和线圈位置进行控制，进而对三维磁探针的频率响应特性进行精确测量，操作简便快捷，适用于三维，多点位的磁探针标定。
15、2.本专利技术通过三维亥姆霍兹线圈通断器控制亥姆霍兹线圈分别产生x,y,z三个方向上的标准磁场，可以简单快捷地对三维磁探针进行标定保证了标定的精度和速度。
16、3.本专利技术使用线圈移动装置，亥姆霍兹线圈固定壳和刻度尺保证线圈中心可以精确移动到小型磁探针点位上，不仅可以精确调整线圈标定不同点位时位置，简便操作，还可以使线圈产生x,y,z与磁探针上的x,y,z对应，减小误差，避免重复操作。
17、4.本专利技术的标定系统所需空间较小，标定迅速，能够满足多根磁探针标定的空间和时间限制。
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1.一种用于三维多点位磁探针的标定系统，其特征在于：包括电流探头(1)、磁探针(2)、亥姆霍兹线圈(3)、功率放大器(12)、信号发生器(13)、三维亥姆霍兹线圈通断器(14)、示波器(16)及线圈移动装置；
2.根据权利要求1所述的一种用于三维多点位磁探针的标定系统，其特征在于：所述亥姆霍兹线圈(3)是由漆包线在亥姆霍兹线圈骨架上分别在X,Y,Z方向上绕制而成。
3.根据权利要求2所述的一种用于三维多点位磁探针的标定系统，其特征在于：所述线圈移动装置包括固定棒(6)、刻度尺(7)、固定底座(8)及亥姆霍兹线圈固定壳(9)；所述固定底座(8)上设有两个立式支架，所述亥姆霍兹线圈(3)放置在亥姆霍兹线圈固定壳(9)内，亥姆霍兹线圈(3)和亥姆霍兹线圈固定壳(9)均放置在固定底座(8)的两个立式支架之间，所述固定棒(6)穿过亥姆霍兹线圈固定壳(9)上设有的固定孔(10)，两端搭在立式支架上，且固定棒(6)设置在亥姆霍兹线圈(3)上方，所述磁探针(2)穿过亥姆霍兹线圈固定壳(9)上的磁探针通过孔(11)与亥姆霍兹线圈(3)中心连接，沿亥姆霍兹线圈(3)移动的范围
4.根据权利要求1所述的一种用于三维多点位磁探针的标定系统，其特征在于：所述亥姆霍兹线圈(3)上的同轴线按X,Y,Z三个方向与三维亥姆霍兹线圈通断器(14)上的三个BNC接头(5)连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于三维多点位磁探针的标定系统，其特征在于：所述亥姆霍兹线圈(3)接入保护电阻(15)。
6.一种利用权利要求1～5任意一项所述的用于三维多点位磁探针的标定系统的标定方法，其特征在于：包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种用于三维多点位磁探针的标定系统的标定方法，其特征在于：所述S2具体为：亥姆霍兹线圈(3)放置于亥姆霍兹线圈固定壳(9)，磁探针(2)通过亥姆霍兹线圈固定壳(9)上的磁探针(2)通过孔与亥姆霍兹线圈(3)中心连接，后放置与固定底座(8)上，固定棒(6)穿过亥姆霍兹线圈固定壳(9)上的固定孔(10)与固定底座(8)连接，亥姆霍兹线圈(3)上的同轴线按X,Y,Z三个方向与三维亥姆霍兹线圈通断器(14)上的三个BNC接头(5)连接，通过刻度尺(7)，精确移动亥姆霍兹线圈(3)至点位上，首先标定1号小型探针，参考刻度尺(7)把线圈移动至1号探针点位处，打开通断器总开关，-Y方向开关(4)，关闭X,Z方向上开关(4)。
8.根据权利要求7所述的一种用于三维多点位磁探针的标定系统的标定方法，其特征在于：所述S5的具体步骤为：
...【技术特征摘要】
1.一种用于三维多点位磁探针的标定系统，其特征在于：包括电流探头(1)、磁探针(2)、亥姆霍兹线圈(3)、功率放大器(12)、信号发生器(13)、三维亥姆霍兹线圈通断器(14)、示波器(16)及线圈移动装置；
2.根据权利要求1所述的一种用于三维多点位磁探针的标定系统，其特征在于：所述亥姆霍兹线圈(3)是由漆包线在亥姆霍兹线圈骨架上分别在x,y,z方向上绕制而成。
3.根据权利要求2所述的一种用于三维多点位磁探针的标定系统，其特征在于：所述线圈移动装置包括固定棒(6)、刻度尺(7)、固定底座(8)及亥姆霍兹线圈固定壳(9)；所述固定底座(8)上设有两个立式支架，所述亥姆霍兹线圈(3)放置在亥姆霍兹线圈固定壳(9)内，亥姆霍兹线圈(3)和亥姆霍兹线圈固定壳(9)均放置在固定底座(8)的两个立式支架之间，所述固定棒(6)穿过亥姆霍兹线圈固定壳(9)上设有的固定孔(10)，两端搭在立式支架上，且固定棒(6)设置在亥姆霍兹线圈(3)上方，所述磁探针(2)穿过亥姆霍兹线圈固定壳(9)上的磁探针通过孔(11)与亥姆霍兹线圈(3)中心连接，沿亥姆霍兹线圈(3)移动的范围在固定底座(8)上设置刻度尺(7)。
4.根据权利要求1所述的一种用于三维多点位磁探针的标定系统，其特征在于：所述亥姆霍兹...
【专利技术属性】
技术研发人员：鄂鹏，谢家银，金成刚，韩珂，唐桧波，杨济华，凌文斌，关键，黄楷，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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