一种磁测量信号检测量程自动配置系统及方法技术方案

技术编号:46493163 阅读:6 留言:0更新日期:2025-09-26 19:11
本发明专利技术公开了一种磁测量信号检测量程自动配置系统及方法,属于磁信号测量技术领域,磁测量信号检测量程自动配置系统,引入参考信号,通过待测信号与参考信号的耦合形成目标信号,基于参考信号的幅值判断目标信号的幅值,最后基于目标信号的实际值和测量值,进行放大电路放大倍数的适当调节,从而实现量程的自动准确选择,优化信噪比幅度,从而提升NV色心磁测量设备在生物磁成像等场景的实用化水平,降低设备操作的复杂性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于磁信号测量,具体涉及一种磁测量信号检测量程自动配置系统及方法


技术介绍

1、氮空位(nv)色心作为固态量子传感器,其磁测量原理依赖于金刚石晶体中nv色心在激光激发下产生的荧光辐射。该荧光信号经光电转换后,输出的电信号具有信噪比低、有效信号幅值微小(μv~mv级)等特征。现有技术普遍采用锁相放大器(lia)进行信号提取,但面临以下技术瓶颈。

2、传统lia需手动设置电压量程(如1μv~1v共6个量级),而nv色心信号强度受磁场强度、激光功率、样品浓度等多因素动态影响。实验表明,在相同磁场下,不同金刚石样品的信号幅值差异可达40db,操作人员需反复调整量程才能获得最佳信噪比。宽量程模式虽能捕获信号,但引入高频噪声;窄量程可提升信噪比,却易导致信号削波;人工量程选择不正确会导致较大的测量误差。


技术实现思路

1、针对上述技术问题,本专利技术提出了一种磁测量信号检测量程自动配置系统,自动实现量程的准确选择,优化信噪比幅度,从而提升nv色心磁测量设备在生物磁成像等场景的实用化水平,降低设备操本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种磁测量信号检测量程自动配置系统,其特征在于,包括调理放大电路、采集卡、波形发生器、信号解调模块、低通滤波器、信号处理模块和示波器;

2.根据权利要求1所述的磁测量信号检测量程自动配置系统,其特征在于,所述波形发生器产生一路参考信号,且该参考信号的相位与目标信号相同,参考信号与目标信号相乘得到,其中Vsig为目标信号的电压幅值,Vr为参考信号的电压幅值,为参考信号的角频率,为目标信号的角频率,为参考信号的初相位,为目标信号的初相位;

3.根据权利要求1所述的磁测量信号检测量程自动配置系统,其特征在于,所述波形发生器产生两路参考信号,且两路参考信号的相位与目标...

【技术特征摘要】

1.一种磁测量信号检测量程自动配置系统,其特征在于,包括调理放大电路、采集卡、波形发生器、信号解调模块、低通滤波器、信号处理模块和示波器;

2.根据权利要求1所述的磁测量信号检测量程自动配置系统,其特征在于,所述波形发生器产生一路参考信号,且该参考信号的相位与目标信号相同,参考信号与目标信号相乘得到,其中vsig为目标信号的电压幅值,vr为参考信号的电压幅值,为参考信号的角频率,为目标信号的角频率,为参考信号的初相位,为目标信号的初相位;

3.根据权利要求1所述的磁测量信号检测量程自动配置系统,其特征在于,所述波形发生器产生两路参考信号,且两路参考信号的相位与目标信号的相位相差90°,两路参考信号分别与目标信号相乘得到

4.一种磁测量信号检测量程自动配置方法,其特征在于,基于权利要求1-3任意一项所述的磁测量信号检测量程自动配置系统,示波器测得目标信号测量值记为,其对应目信号实际值记为,示波器准确测量范围记为a1~a2,a1<...

【专利技术属性】
技术研发人员:许克标贺成芬王淋郭茂森贺羽
申请(专利权)人:无锡量子感知技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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