專利名稱：標準波動磁場復(fù)現(xiàn)裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
發(fā)明涉及一種磁場復(fù)現(xiàn)裝置和方法，具體涉及一種標準波動磁場復(fù)現(xiàn)裝置和方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的磁場復(fù)現(xiàn)裝置一般分為兩種，恒定磁場復(fù)現(xiàn)裝置和交變磁場復(fù)現(xiàn)裝置。恒定磁場復(fù)現(xiàn)裝置用于復(fù)現(xiàn)所需要的恒定磁場，交變磁場復(fù)現(xiàn)裝置用于復(fù)現(xiàn)所需要的交變磁場，兩類裝置互相獨立，互不發(fā)生作用。目前光泵磁強計、質(zhì)子磁強計需要在標準磁場下評估自身對磁場變化的響應(yīng)能力，此類磁強計的磁場工作范圍一般在20 ii T IOOii T之間，超出此范圍則儀器無法工作。因此，需要設(shè)計一種具備交直流復(fù)合磁場特點的變頻穩(wěn)幅(波動)磁場標準裝置，該裝置需具備能夠產(chǎn)生基于恒定磁場基礎(chǔ)之上實現(xiàn)可調(diào)節(jié)頻率和幅度波動磁場標準信號輸出能力，輸出標準的復(fù)合磁場信號用于此類磁強計磁場變化響應(yīng)能力的校準工作。傳統(tǒng)的兩種磁場復(fù)現(xiàn)裝置都無法滿足復(fù)現(xiàn)此類標準磁場的要求。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種標準波動磁場復(fù)現(xiàn)裝置和方法，能夠產(chǎn)生基于恒定磁場基礎(chǔ)之上頻率變化、幅度穩(wěn)定、準確度優(yōu)于0. 1%的波動磁場標準信號。本發(fā)明的標準波動磁場復(fù)現(xiàn)裝置包括動軸式波動磁場線圈裝置和波動磁場激勵
>J-U裝直。所述動軸式波動磁場線圈裝置包括波動磁場線圈主體、樣品臺、傾斜調(diào)節(jié)機構(gòu)、支撐架和水平旋轉(zhuǎn)臺。所述傾斜調(diào)節(jié)機構(gòu)和波動磁場線圈主體通過支撐架安裝在水平旋轉(zhuǎn)臺上。所述水平旋轉(zhuǎn)臺用于調(diào)整波動磁場線圈主體的方位角，所述傾斜調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)節(jié)波動磁場線圈主體與水平旋轉(zhuǎn)臺之間的傾斜角度。在支撐架表面放置樣品臺，樣品臺用于放置待測設(shè)備。所述波動磁場線圈主體為軸對稱的三環(huán)三繞組結(jié)構(gòu)，包括三個環(huán)形線圈。設(shè)三個環(huán)形線圈分別為A環(huán)、B環(huán)和C環(huán)，其中B環(huán)和C環(huán)的直徑相同，均小于A環(huán)的直徑。B環(huán)和C環(huán)對稱的同軸布置在A環(huán)的兩側(cè)，三個環(huán)形線圈依次通過連接桿固結(jié)為一個整體。波動磁場線圈主體的磁軸方向與地磁場的磁軸方向相同。所述波動磁場線圈主體每個環(huán)形線圈均包括主繞組、地磁修正繞組、補償繞組、線圈骨架和絕緣層。所述主繞組、地磁修正繞組和補償繞組從內(nèi)到外依次纏繞在線圈骨架上，每個繞組之間通過絕緣層隔離，同時在補償繞組外設(shè)置絕緣層。所述波動磁場線圈主體的繞組結(jié)構(gòu)參數(shù)為三個環(huán)形線圈主繞組的結(jié)構(gòu)比例為A環(huán)主繞組與B環(huán)、C環(huán)主繞組的直徑比為
I 0.756。B環(huán)主繞組和C環(huán)主繞組之間的間距與A環(huán)主繞組的直徑之比為1.31 I。A環(huán)主繞組與B環(huán)、C環(huán)主繞組的匝數(shù)比為64 49。三個環(huán)形線圈主繞組的繞制方向相同，互相串聯(lián)。三個環(huán)形線圈地磁修正繞組的具體結(jié)構(gòu)比例為A環(huán)地磁修正繞組與B環(huán)、C環(huán)地磁修正繞組的直徑比為1: 0.8。B環(huán)地磁修正繞組和C環(huán)地磁修正繞組之間的間距與A環(huán)地磁修正繞組的直徑之比為1.2 I。三個環(huán)形線圈地磁修正繞組的匝數(shù)相同。B環(huán)、C環(huán)地磁修正繞組的繞制方向與A環(huán)地磁修正繞組的繞制方向相反，三個環(huán)互相串聯(lián)。三個環(huán)形線圈補償繞組具體結(jié)構(gòu)比例為A環(huán)補償繞組與B環(huán)、C環(huán)補償繞組的直徑比為1: 0. 796。B環(huán)補償繞組和C環(huán)補償繞組之間的間距與A環(huán)補償繞組的直徑之比為1. 189 I。三個環(huán)形線圈補償繞組匝數(shù)相同，繞制方向相同，互相串聯(lián)。波動磁場激勵裝置包括任意波形發(fā)生器、線性功放、信號調(diào)理單元、電流精密測量單元和控制軟件。所述任意波形發(fā)生器通過信號調(diào)理單元與線性功放相連，線性功放與電流測量單元相連，電流測量單元與動軸式波動磁場線圈裝置中的波動磁場線圈主體相連，控制軟件與任意波形發(fā)生器相連，同時與電流測量單元互連。所述動軸式波動磁場線圈裝置中還包括磁軸探測器，所述磁軸探測器固定在波動磁場線圈主體的外部框架上，其磁軸軸線平行與波動磁場線圈主體的軸線。所述水平旋轉(zhuǎn)臺能夠在水平方向360°轉(zhuǎn)動。所述傾斜調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)節(jié)波動磁場線圈主體與水平旋轉(zhuǎn)臺之間的傾斜角的范圍為46?！?。。采用上述裝置復(fù)現(xiàn)標準波動磁場的方法為步驟一通過磁軸探測器探測地磁場軸線方向。步驟二 通過水平旋轉(zhuǎn)臺調(diào)整波動磁場線圈主體的方位角，通過傾斜調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)節(jié)波動磁場線圈主體與水平旋轉(zhuǎn)臺之間的傾斜角，使波動磁場線圈主體的磁軸方向與步驟一所探測的地磁場的磁軸方向相同。步驟三在控制軟件內(nèi)設(shè)定目標波動磁場的大小和頻率。步驟四控制軟件依據(jù)設(shè)定的目標波動磁場的大小和頻率控制任意波形發(fā)生器輸出正弦信號。同時控制電流精密測量單元切換交流標準電阻組。步驟五任意波形發(fā)生器向信號調(diào)理單元輸出頻率準確的正弦信號。該正弦信號通過信號調(diào)理單元和線性功放，調(diào)整為驅(qū)動動軸式波動磁場線圈裝置產(chǎn)生波動磁場的電流驅(qū)動信號。步驟六信號調(diào)理單元將調(diào)整后的電流驅(qū)動信號發(fā)送給電流精密測量單元。步驟七電流精密測量單元測量電流驅(qū)動信號的峰值和偏移量，反饋至控制軟件?？刂栖浖罁?jù)其內(nèi)部的目標波動磁場的大小對任意波形發(fā)生器輸出的正弦信號的幅值進行微調(diào)，使其與預(yù)設(shè)的目標波動磁場的大小一致。步驟八電流精密測量單元將電流驅(qū)動信號輸出給波動磁場線圈主體中三個環(huán)形線圈的主繞組。步驟九波動磁場線圈主體接收到電流驅(qū)動信號后產(chǎn)生目標波動磁場。有益效果( I)本發(fā)明的波動磁場標準裝置能夠產(chǎn)生和控制恒定、交變復(fù)合磁場，從而評估被測對象(包括但不僅限于原子式磁強計)對磁場變化的響應(yīng)能力。(2)本發(fā)明的波動磁場標準裝置產(chǎn)生的波動磁場在調(diào)整頻率的過程中，可以保持波動磁場幅度穩(wěn)定不變，而磁場頻率發(fā)生從超低頻到音頻范圍(0.1Hz IkHz)的變化。(3)復(fù)現(xiàn)的波動磁場為絕對量總量磁場，包含了地磁對磁場總量的影響，利用了地磁場作為磁場源的一部分，減少了裝置本身的功耗。(4)利用磁軸探測器實現(xiàn)了對地磁磁軸方向的探測，指導(dǎo)調(diào)整動軸式波動磁場線圈裝置的磁軸與地磁磁軸方向的平行，并檢測其平行程度。(5)利用一套三環(huán)三路繞組結(jié)構(gòu)的波動磁場線圈實現(xiàn)了具有交直流復(fù)合變頻特點的波動磁場的輸出，該復(fù)合磁場的恒定和交變磁場分量可獨立調(diào)整，磁場幅度變化范圍20 u T 100 u T0(6)能夠保證3X 106mm3工作區(qū)內(nèi)的磁場非均勻度優(yōu)于0. 05%。(7)對不同頻率下的負載阻抗變化，能夠提供幅度穩(wěn)定的交流電流信號，電流信號的頻率調(diào)節(jié)范圍為0.1Hz IOOOHz。


圖1為本發(fā)明的波動磁場標準裝置的原理框圖；圖2為本發(fā)明的動軸式波動磁場線圈裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為動軸式波動磁場線圈裝置繞組的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為波動磁場激勵裝置電路原理示意圖。其中1-水平旋轉(zhuǎn)臺，2-傾斜調(diào)節(jié)機構(gòu)，3-波動磁場線圈主體，4樣品臺，5-支撐架，6-主繞組、7-地磁修正繞組、8-補償繞組、9-線圈骨架、10-絕緣層
具體實施例方式下面結(jié)合附圖并舉實施例，對本發(fā)明進行詳細描述。本實施例提供的標準波動磁場復(fù)現(xiàn)裝置能夠提供校準原子式(光泵、質(zhì)子)磁強計響應(yīng)能力的標準波動磁場信號，其復(fù)現(xiàn)的磁場信號由恒定磁場分量和交變磁場分量組成，磁場幅度在20 ii T IOOii T范圍內(nèi)穩(wěn)定，且幅度不隨頻率變化而改變，磁場頻率能夠在
0.1Hz IkHz范圍內(nèi)連續(xù)變化。所述標準波動磁場復(fù)現(xiàn)裝置的原理如圖1所示，包括動軸式波動磁場線圈裝置和波動磁場激勵裝置。其中動軸式波動磁場線圈裝置包括磁軸探測器、波動磁場線圈主體和磁軸調(diào)節(jié)臺，如圖2所示。磁軸調(diào)節(jié)臺用于實現(xiàn)波動磁場線圈裝置的穩(wěn)固和波動磁場線圈主體的指向角調(diào)節(jié)。磁軸調(diào)節(jié)臺包括樣品臺4、傾斜調(diào)節(jié)機構(gòu)和水平旋轉(zhuǎn)臺I。水平旋轉(zhuǎn)臺I能夠在水平方向360°轉(zhuǎn)動。傾斜調(diào)節(jié)機構(gòu)2和波動磁場線圈主體3通過支撐架5安裝在水平旋轉(zhuǎn)臺I上，傾斜調(diào)節(jié)機構(gòu)用于支撐波動磁場線圈主體，并調(diào)節(jié)波動磁場線圈主體與水平旋轉(zhuǎn)臺間的傾斜角度。本實施例中的傾斜調(diào)節(jié)機構(gòu)具備傾斜46° ±3°的調(diào)節(jié)能力。在支撐架5表面放置樣品臺4，用于放置待測設(shè)備。水平旋轉(zhuǎn)臺I和傾斜調(diào)節(jié)機構(gòu)2配合調(diào)整波動磁場線圈主體3的方位角和傾斜角，使波動磁場線圈的磁軸方向與地磁場的磁軸方向平行，實現(xiàn)地磁場作為部分磁場信號源。磁軸探測器用來判斷波動線圈主體3的軸線與地磁場軸線的平行度。磁軸探測器固定在波動磁場線圈主體2的外部框架上，其磁軸軸線平行與波動磁場線圈主體3的軸線。磁軸探測器通過識別本發(fā)明所處位置的地磁方向，測量最大磁感應(yīng)強度出現(xiàn)的位置，來判斷波動線圈主體軸線與地磁場軸線的平行程度。所述波動磁場線圈主體為軸對稱的三環(huán)三繞組結(jié)構(gòu)。設(shè)形成波動磁場線圈主體的三個環(huán)形線圈分別為A環(huán)、B環(huán)和C環(huán)，其中B環(huán)和C環(huán)的直徑相同，均小于A環(huán)的直徑，B環(huán)和C環(huán)對稱的同軸布置在A環(huán)的兩側(cè)，如圖2所示。三個環(huán)形線圈依次通過連接桿固結(jié)為一個整體，通過傾斜調(diào)節(jié)機構(gòu)2調(diào)整波動磁場線圈主體的傾斜角，通過水平旋轉(zhuǎn)臺I調(diào)整其方位角。波動磁場線圈主體每個環(huán)形線圈包括主繞組6、地磁修正繞組7、補償繞組8、線圈骨架9和絕緣層10。所述主繞組6、地磁修正繞組7、補償繞組8從內(nèi)到外依次纏繞在線圈骨架9上，每個繞組之間通過絕緣層隔離，同時在補償繞組8外設(shè)置絕緣層10，如圖3所示。主繞組6、地磁修正繞組7和補償繞組8分別用于實現(xiàn)波動磁場、修正磁場梯度、補償磁場均勻區(qū)。本實施例通過設(shè)計波動磁場線圈主體的繞組結(jié)構(gòu)參數(shù)，依靠一路線圈繞組輸出具備一定磁場均勻區(qū)的交直流復(fù)合磁場。波動磁場線圈主體的繞組結(jié)構(gòu)參數(shù)具體為(I)三個環(huán)形線圈主繞組的結(jié)構(gòu)比例為A環(huán)主繞組與B環(huán)、C環(huán)主繞組的直徑比為1: 0. 756。B環(huán)主繞組和C環(huán)主繞組之間的間距與A環(huán)主繞組的直徑之比為1. 31 I ；A環(huán)主繞組與B環(huán)、C環(huán)主繞組的匝數(shù)比為64 49;三個環(huán)形線圈主繞組的繞制方向相同，互相串聯(lián)。地磁修正繞組的具體結(jié)構(gòu)比例為A環(huán)地磁修正繞組與B環(huán)、C環(huán)地磁修正繞組的直徑比為1: 0. 8;B環(huán)地磁修正繞組和C環(huán)地磁修正繞組之間的間距與A環(huán)地磁修正繞組的直徑之比為1. 2 I ；三個環(huán)形線圈地磁修正繞組的匝數(shù)相同；B環(huán)、C環(huán)地磁修正繞組的繞制方向與A環(huán)地磁修正繞組的繞制方向相反，三個環(huán)互相串聯(lián)，地磁修正繞組能夠補償環(huán)境磁場梯度引起的磁場均勻區(qū)內(nèi)InT IOOOnT范圍的磁場梯度。(3)三個環(huán)形線圈補償繞組具體結(jié)構(gòu)比例為A環(huán)補償繞組與B環(huán)、C環(huán)補償繞組的直徑比為1: 0. 796 ；B環(huán)補償繞組和C環(huán)補償繞組之間的間距與A環(huán)補償繞組的直徑之比為1.189 I ；三個環(huán)形線圈補償繞組匝數(shù)相同，繞制方向相同，互相串聯(lián)。補償繞組能夠補償磁場均勻區(qū)內(nèi)InT IOOOnT范圍的磁場偏移，實現(xiàn)均勻區(qū)內(nèi)的磁場非均勻性小于0. 1%。波動磁場激勵裝置的電路原理如圖4所示，包括任意波形發(fā)生器、線性功放、信號調(diào)理單元、電流測量單元以及控制軟件。波動磁場激勵裝置通過電流測量與反饋控制技術(shù)，實現(xiàn)在負載阻抗變化的情況下，輸出幅度穩(wěn)定、頻率連續(xù)變化的信號。任意波形發(fā)生器通過信號調(diào)理單元與線性功放相連，線性功放與電流測量單元相連，電流測量單元與動軸式波動磁場線圈裝置中的波動磁場線圈主體相連，控制軟件與任意波形發(fā)生器相連，同時與電流測量單元互連。通過上述裝置產(chǎn)生標準波動磁場的過程為步驟一通過磁軸探測器探測地磁場磁軸方向；
步驟二 通過水平旋轉(zhuǎn)臺I調(diào)整波動磁場線圈主體3的方位角，通過傾斜調(diào)節(jié)機構(gòu)2調(diào)節(jié)波動磁場線圈主體3與水平旋轉(zhuǎn)臺I之間的傾斜角，使波動磁場線圈主體3的磁軸方向與步驟一所探測的地磁場的磁軸方向相同；步驟三在控制軟件內(nèi)設(shè)定目標磁場的大小和頻率，任意波形發(fā)生器依據(jù)設(shè)定的目標磁場設(shè)定正弦信號的輸出，同時控制電流精密測量單元依據(jù)設(shè)定的目標磁場切換交流標準電阻組。步驟四任意波形發(fā)生器向信號調(diào)理單元輸出頻率準確的正弦信號；該正弦信號通過信號調(diào)理單元和線性功放，調(diào)整為驅(qū)動動軸式波動磁場線圈裝置產(chǎn)生波動磁場的電流驅(qū)動信號。步驟五信號調(diào)理單元將調(diào)整后的電流驅(qū)動信號發(fā)送給電流精密測量單元，電流精密測量單元利用交流電阻和高速24bitA/D變換器測量電流驅(qū)動信號的峰值和偏移量，反饋至控制軟件?？刂栖浖罁?jù)其內(nèi)部的預(yù)設(shè)值對任意波形發(fā)生器輸出信號的幅值進行微調(diào)(使其與預(yù)設(shè)值一致)，從而實現(xiàn)電流信號的穩(wěn)定，修正因不同頻率引起電路回路阻抗變化而動軸式波動磁場線圈裝置中工作電流偏移的影響因素。電流精密測量單元將電流驅(qū)動信號輸出給動波動磁場線圈主體3中三個環(huán)形線圈的主繞組。步驟六動軸式波動磁場線圈裝置接收到電流驅(qū)動信號后產(chǎn)生目標磁場。綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.標準波動磁場復(fù)現(xiàn)裝置，其特征在于，包括動軸式波動磁場線圈裝置和波動磁場激勵裝置； 所述動軸式波動磁場線圈裝置包括波動磁場線圈主體(3)、樣品臺(4)、傾斜調(diào)節(jié)機構(gòu)(2)、支撐架(5)和水平旋轉(zhuǎn)臺(I);所述傾斜調(diào)節(jié)機構(gòu)(2)和波動磁場線圈主體(3)通過支撐架(5)安裝在水平旋轉(zhuǎn)臺(I)上；所述水平旋轉(zhuǎn)臺(I)用于調(diào)整波動磁場線圈主體(3)的方位角，所述傾斜調(diào)節(jié)機構(gòu)(2 )調(diào)節(jié)波動磁場線圈主體(3 )與水平旋轉(zhuǎn)臺(I)之間的傾斜角度；在支撐架(5)表面放置樣品臺(4)，樣品臺(4)用于放置待測設(shè)備； 所述波動磁場線圈主體(3)為軸對稱的三環(huán)三繞組結(jié)構(gòu)，包括三個環(huán)形線圈；設(shè)三個環(huán)形線圈分別為A環(huán)、B環(huán)和C環(huán)，其中B環(huán)和C環(huán)的直徑相同，均小于A環(huán)的直徑；B環(huán)和C環(huán)對稱的同軸布置在A環(huán)的兩側(cè)，三個環(huán)形線圈依次通過連接桿固結(jié)為一個整體；波動磁場線圈主體(3)的磁軸方向與地磁場的磁軸方向相同； 所述波動磁場線圈主體(3)每個環(huán)形線圈均包括主繞組(6)、地磁修正繞組(7)、補償繞組(8)、線圈骨架(9)和絕緣層(10);所述主繞組(6)、地磁修正繞組(7)和補償繞組(8)從內(nèi)到外依次纏繞在線圈骨架(9)上，每個繞組之間通過絕緣層隔離，同時在補償繞組(8)外設(shè)置絕緣層(10); 所述波動磁場線圈主體(3)的繞組結(jié)構(gòu)參數(shù)為 三個環(huán)形線圈主繞組的結(jié)構(gòu)比例為A環(huán)主繞組與B環(huán)、C環(huán)主繞組的直徑比為I 0.756 ;B環(huán)主繞組和C環(huán)主繞組之間的間距與A環(huán)主繞組的直徑之比為1.31 I ；A環(huán)主繞組與B環(huán)、C環(huán)主繞組的匝數(shù)比為64 49 ;三個環(huán)形線圈主繞組的繞制方向相同，互相串聯(lián)； 三個環(huán)形線圈地磁修正繞組的具體結(jié)構(gòu)比例為A環(huán)地磁修正繞組與B環(huán)、C環(huán)地磁修正繞組的直徑比為1: 0. 8 ;B環(huán)地磁修正繞組和C環(huán)地磁修正繞組之間的間距與A環(huán)地磁修正繞組的直徑之比為1.2 I ;三個環(huán)形線圈地磁修正繞組的匝數(shù)相同；B環(huán)、C環(huán)地磁修正繞組的繞制方向與A環(huán)地磁修正繞組的繞制方向相反，三個環(huán)互相串聯(lián)； 三個環(huán)形線圈補償繞組具體結(jié)構(gòu)比例為A環(huán)補償繞組與B環(huán)、C環(huán)補償繞組的直徑比為1: 0. 796 ；B環(huán)補償繞組和C環(huán)補償繞組之間的間距與A環(huán)補償繞組的直徑之比為1.189 I ;三個環(huán)形線圈補償繞組匝數(shù)相同，繞制方向相同，互相串聯(lián)； 波動磁場激勵裝置包括任意波形發(fā)生器、線性功放、信號調(diào)理單元、電流精密測量單元和控制軟件；所述任意波形發(fā)生器通過信號調(diào)理單元與線性功放相連，線性功放與電流測量單元相連，電流測量單元與動軸式波動磁場線圈裝置中的波動磁場線圈主體相連，控制軟件與任意波形發(fā)生器相連，同時與電流測量單元互連。
2.如權(quán)利要求1所述的標準波動磁場復(fù)現(xiàn)裝置，其特征在于，所述動軸式波動磁場線圈裝置中還包括磁軸探測器，所述磁軸探測器固定在波動磁場線圈主體(2)的外部框架上，其磁軸軸線平行與波動磁場線圈主體(3)的軸線。
3.如權(quán)利要求1和2所述的標準波動磁場復(fù)現(xiàn)裝置，其特征在于，所述水平旋轉(zhuǎn)臺(I)能夠在水平方向360°轉(zhuǎn)動。
4.如權(quán)利要求1和2所述的標準波動磁場復(fù)現(xiàn)裝置，其特征在于，所述傾斜調(diào)節(jié)機構(gòu)(2)調(diào)節(jié)波動磁場線圈主體(3)與水平旋轉(zhuǎn)臺(I)之間的傾斜角的范圍為46° ±3°。
5.采用上述裝置復(fù)現(xiàn)標準波動磁場的方法，其特征在于，步驟一通過磁軸探測器探測地磁場磁軸方向； 步驟二 通過水平旋轉(zhuǎn)臺(I)調(diào)整波動磁場線圈主體(3)的方位角，通過傾斜調(diào)節(jié)機構(gòu)(2 )調(diào)節(jié)波動磁場線圈主體(3 )與水平旋轉(zhuǎn)臺(I)之間的傾斜角，使波動磁場線圈主體(3 )的磁軸方向與步驟一所探測的地磁場的磁軸方向相同； 步驟三在控制軟件內(nèi)設(shè)定目標波動磁場的大小和頻率； 步驟四控制軟件依據(jù)設(shè)定的目標波動磁場的大小和頻率控制任意波形發(fā)生器輸出正弦信號；同時控制電流精密測量單元切換交流標準電阻組； 步驟五任意波形發(fā)生器向信號調(diào)理單元輸出頻率準確的正弦信號；該正弦信號通過信號調(diào)理單元和線性功放，調(diào)整為驅(qū)動動軸式波動磁場線圈裝置產(chǎn)生波動磁場的電流驅(qū)動信號; 步驟六信號調(diào)理單元將調(diào)整后的電流驅(qū)動信號發(fā)送給電流精密測量單元； 步驟七電流精密測量單元測量電流驅(qū)動信號的峰值和偏移量，反饋至控制軟件；控制軟件 依據(jù)其內(nèi)部的目標波動磁場的大小對任意波形發(fā)生器輸出的正弦信號的幅值進行微調(diào)，使其與預(yù)設(shè)的目標波動磁場的大小一致； 步驟八電流精密測量單元將電流驅(qū)動信號輸出給波動磁場線圈主體(3)中三個環(huán)形線圈的主繞組； 步驟九波動磁場線圈主體(3)接收到電流驅(qū)動信號后產(chǎn)生目標波動磁場。
全文摘要
本發(fā)明公開一種標準波動磁場復(fù)現(xiàn)裝置及方法，該裝置包括動軸式波動磁場線圈裝置和波動磁場激勵裝置。其中動軸式波動磁場線圈裝置包括磁軸探測器、波動磁場線圈主體和磁軸調(diào)節(jié)臺，波動磁場線圈主體為軸對稱的三環(huán)三路繞組結(jié)構(gòu)。波動磁場激勵裝置包括任意波形發(fā)生器、線性功放、信號調(diào)理單元、電流精密測量單元及控制軟件。波動磁場激勵裝置通過電流測量與反饋控制技術(shù)，實現(xiàn)在負載阻抗變化的情況下，輸出幅度穩(wěn)定、頻率連續(xù)變化的信號。該裝置復(fù)現(xiàn)的磁場信號由恒定磁場分量和交變磁場分量組成，磁場幅度在20μT～100μT范圍內(nèi)穩(wěn)定，且不隨頻率變化而改變，磁場頻率能夠在0.1Hz～1kHz范圍內(nèi)連續(xù)變化。
文檔編號G01R35/00GK103064048SQ201210557008
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者周鷹, 韓曉東, 楊云 申請人:中國船舶重工集團公司第七一〇研究所