CN103760503B - 交变磁场方向测量方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种交变磁场方向测量方法及系统，其中系统包括：第一旋转装置、第二旋转装置、第一测量线圈、第二测量线圈、旋转架、测量装置和控制器，第一旋转装置通过旋转架与第一测量线圈相连，用于旋转第一测量线圈；第二旋转装置与第二测量线圈相连，用于旋转第二测量线圈；测量装置分别与第一测量线圈和第二测量线圈相连，用于测量第一、第二测量线圈的感应电压；控制器，用于对第一、二旋转装置进行控制，并在测量装置所测量的感应电压为零时检测第一和第二测量线圈的转角以得到磁场方向。根据本发明实施例的系统，通过测量两个测量线圈的感应电压为零时的转角得到磁方向，提高了测量精度且过程快捷。

Description

交变磁场方向测量方法及系统

技术领域

本发明涉及磁场技术领域，特别涉及一种交变磁场方向测量方法及系统。

背景技术

交变磁场往往是由不同频率的磁场耦合而成，因此对于交变磁场的测量需要首先选定滤波截止频率，使得所测磁场为该耦合场中某一确定频率的单一磁场。因此，我们讨论交变磁场的测量，实际上指的是对交变磁场中某一频率磁场的测量，而单一频率磁场方向往往是在一条直线上变化的，因此现有的交变磁场方向测量主要原理是法拉第电磁感应定律，由此衍生的两种主要测量方法是最大磁通法和感生电动势计算方法。最大磁通法是将测量线圈探入测量当地，改变线圈法线方向直至感应电动势最大。则此时线圈法线方向即为当地磁场方向。感生电动势计算方法是将多个线圈同时探入测量当地，通过测量各线圈感生电动势计算出各个线圈法线方向的磁场分量，从而解得磁场方向。

现有主要的交变磁场方向的测量方法是最大磁通法，利用线圈自由转动测量其电信号，当电信号达到峰值时（即线圈法向与磁场方向相同时）线圈所对位置即为当地磁场方向。由于在测量终点附近E的变化很小，因此测得的电信号往往不能经过放大电路以免产生误差，因此测得的磁场方向精度低。而感生电动势计算方法也由于信号不能够放大且计算复杂，因此往往不被使用。

整体上来说，现有的方式虽然可以得到磁场方向，但存在计算量大使用不便，或由于测量方式的限制无法对电信号进行优化处理进而降低了准确性。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。

为此，本发明一方面提供一种交变磁场方向测量系统。

本发明的另一方面提出一种交变磁场方向测量方法。

有鉴于此，本发明一方面的实施例提出一种交变磁场方向测量系统，包括第一旋转装置、第二旋转装置、第一测量线圈、第二测量线圈、旋转架、测量装置和控制器，所述第一旋转装置通过所述旋转架分别与所述第一测量线圈和所述第二旋转装置相连，用于旋转所述旋转架、所述第一测量线圈、所述第二旋转装置和所述第二测量线圈；所述第二旋转装置与所述第二测量线圈相连，用于旋转所述第二测量线圈；所述测量装置分别与所述第一测量线圈和所述第二测量线圈相连，用于测量所述第一测量线圈和所述第二测量线圈的感应电压；所述控制器，用于对所述第一旋转装置和所述第二旋转装置的运行进行控制，通过闭合所述第一旋转装置且断开所述第二旋转装置，以检测出所述测量装置的感应电压为零时所述第一测量线圈的转角，通过闭合所述第二旋转装置且断开所述第一旋转装置，以检测出所述测量装置的感应电压为零时所述第二测量线圈的转角，所述控制器进一步根据所述第一测量线圈的转角和所述第二测量线圈的转角得到磁场方向。

根据本发明实施例的系统，通过测量两个测量线圈的感应电压为零时的转角得到磁方向，提高了测量精度且过程快捷计算量小。

在本发明的一个实施例中，还包括：预处理模块，用于对所述第一测量线圈和所述第二测量线圈所产生的感应电压进行选择截止频率的过滤、放大和去噪处理。

在本发明的一个实施例中，所述第一测量线圈的法线与所述第二测量线圈的法线相互垂直。

在本发明的一个实施例中，所述第一测量线圈固设在所述旋转架的内部，所述第一旋转装置以X轴为轴心进行旋转。

在本发明的一个实施例中，所述第二测量线圈设置在所述第一测量线圈的内部，所述第二旋转装置以与所述旋转架固连的Z’轴为轴心进行旋转。

在本发明的一个实施例中，所述第一旋转装置转动时，带动所述旋转架、所述第一测量线圈、所述第二旋转装置和所述第二测量线圈以X轴为轴心进行转动。

在本发明的一个实施例中，所述第二旋转装置转动时，带动所述第二测量线圈共同旋转。

本发明另一方面的实施例提出了一种交变磁场方向测量方法，采用包括第一旋转装置、第二旋转装置、第一测量线圈、第二测量线圈的交变磁场方向测量系统进行测量，其中，所述用于旋转第一测量线圈的第一旋转装置通过所述旋转架与所述第一测量线圈相连，用于旋转所述第二测量线圈的第二旋转装置与所述第二测量线圈相连，所述测量方法包括以下步骤：第一测量步骤，通过闭合所述第一旋转装置且断开所述第二旋转装置，并转动所述第一测量线圈，以检测出所述测量装置的感应电压为零时所述第一测量线圈的转角；第二测量步骤，通过闭合所述第二旋转装置且断开所述第一旋转装置，并转动所述第二测量线圈，以检测出所述测量装置的感应电压为零时所述第二测量线圈的转角；磁场方向获得步骤，根据所述第一测量线圈的转角和所述第二测量线圈的转角获得磁场方向。需要补充的是，若加工精度足够使得所述第一、第二测量线圈彼此垂直平分，那么此时根据对称性，它们之间互感为零，因此测量过程中彼此电信号不会相互干扰，则此时所述第一、第二测量线圈可以在测量过程中始终闭合，无需断开。

根据本发明实施例的方法，通过测量两个测量线圈的感应电压为零时的转角得到磁方向，提高了测量精度且过程快捷计算量小。

在本发明的一个实施例中，所述第一测量步骤具体包括：通过闭合所述第一旋转装置且断开所述第二旋转装置，并转动所述第一测量线圈，以通过所述测量装置测量所述第一测量线圈的感应电压；对所述第一测量线圈的感应电压进行过滤、放大和去噪处理；判断所处理后所述第一测量线圈的感应电压是否为零；当所述第一测量线圈的感应电压为零时，记录所述第一测量线圈的转角。

在本发明的一个实施例中，所述第二测量步骤具体包括：通过闭合所述第二旋转装置且断开所述第一旋转装置，并转动所述第二测量线圈，以通过所述测量装置测量所述第二测量线圈的感应电压；对所述第二测量线圈的感应电压进行过滤、放大和去噪处理；判断所处理后所述第二测量线圈的感应电压是否为零；当所述第二测量线圈的感应电压为零时，记录所述第二测量线圈的转角。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，

图1为根据本发明一个实施例的交变磁场方向测量系统的结构框图；

图2为根据本发明一个实施例的交变磁场方向测量系统的结构示意图；

图3为根据本发明一个实施例的旋转装置带动线圈转到零电压的原理示意图；

图4为根据本发明一个实施例的交变磁场方向测量方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为根据本发明一个实施例的交变磁场方向测量系统的结构框图。如图1所示，根据本发明实施例的交变磁场方向测量系统，包括：第一旋转装置100、第一测量线圈200、旋转架300、第二测量线圈400、第二旋转装置500、测量装置600和控制器700。

具体地，第一旋转装置100通过旋转架300与第一测量线圈200相连，用于旋转第一测量线圈200。第二旋转装置500与第二测量线圈400相连，用于旋转第二测量线圈400。

测量装置600分别与第一测量线圈200和第二测量线圈400相连，用于测量第一测量线圈200和第二测量线圈400的感应电压。控制器700用于对第一旋转装置100和第二旋转装置500的运行进行控制，通过闭合第一旋转装置100且断开第二旋转装置500，以检测出测量装置600的感应电压为零时第一测量线圈200的转角，通过闭合第二旋转装置500且断开第一旋转装置100，以检测出测量装置600的感应电压为零时第二测量线圈的转角，控制器700进一步根据第一测量线圈200的转角和第二测量线圈400的转角得到磁场方向。

在本发明的一个实施例中，第一测量线圈的法线与第二测量线圈的法线相垂直，第一测量线圈固设在旋转架的内部，且第一旋转装置100以X轴为轴心进行旋转。第二测量线圈设置在第一测量线圈的内部，第二旋转装置500以与旋转架300固连的Z’轴为轴心进行旋转。第一旋转装置100转动时，带动旋转架300、第一测量线圈200、第二旋转装置500和第二测量线圈400以X轴为轴心进行转动。

在本发明的一个示例中，还包括预处理模块。该预处理模块用于对第一测量线圈和第二测量线圈所产生的感应电压进行可以选择截止频率的过滤、放大和去噪处理从而测量耦合场中的不同频率磁场方向。

在本发明的一些示例中，当线圈内部磁通量发生改变时，线圈内部会产生感生电动势，若线圈为闭合回路则能够产生感生电流。因此根据法拉第电磁感应定律，线圈中感生电动势通过如下公式计算，该公式可表示为：其中，Φ为通过线圈内部的总磁通（若为n匝线圈，则其为原来的n倍）。

若法线与当地磁场夹角为θ的线圈，则感应电动势可表示为：其中，A为线圈面积，若线圈为n匝，则乘以系数n，B为磁感应强度。

对单一磁场其场内任一点磁场方向变化仅在一条直线上，将该条直线称为磁场在这一点的有效磁场方向（下称磁场方向），我们所测量的就是这个方向。

在本领域中假设所有磁场测量均假设磁场于测量当地方向一致，若将闭合的测量线圈进入交变磁场中，由可知当且仅当其法线方向与当地磁场方向垂直时该线圈不产生感生电流或电动势，进而通过计算等得到当地的磁场方向。

在本发明的一个实施例中，由于需要测量耦合场中的某一频率磁场方向，因此测得的电信号必须先经过预处理模块进行针对所测频率的滤波。而由于测量终点电信号为零，为保证测量精确性，所得感应电压信号必须经过放大。

图2为根据本发明一个实施例的交变磁场方向测量系统的结构示意图。该交变磁场方向测量系统的测量过程为具体如下：

首先，将该测量装置置于待测地的磁场中，并将第一测量线圈200和第二测量线圈400处于初始位置。如图2所示，将旋转架300和第二测量线圈400的法线方向为y轴方向，第一测量线圈200的法线方向为z轴方向。将该状态下第一旋转装置100和第二旋转装置500的转角为0。其中xyz方向在测量过程中不发生变化，并将第一测量线圈200的法线方向与第二旋转装置500相反的方向为z’，因此z’是z轴绕x旋转所获得的且与旋转架300固连。

控制器700停止第二旋转装置500（即断开第二测量线圈），并转动第一旋转装置100（即闭合第一测量线圈200的回路）。由第一旋转装置100带动第一测量线圈200转动。测量装置600实时测量第一测量线圈200在交变磁场中产生的电压。在此时，由于第二测量线圈400断开无感应电动势，因此对第一测量线圈200不会产生影响。若磁场方向与第一测量线圈200平面不平行，则其必与x轴不平行。图3为根据本发明一个实施例的旋转装置带动线圈转到零电压的原理示意图。如图3所示，根据空间几何知识，磁场方向必与x轴形成一平面Ψ。当一级旋转装置带动一级线圈沿x轴旋转至Ψ时，则可知此时磁场方向与一级线圈平面平行，即磁场方向与线圈法线方向垂直。根据此时θ=90度，可知此时线圈感生电动势为0，输出电信号也应该为零。

然后，当测量装置600对第一测量线圈200的测量的电压为0时，控制器700停止转动第一旋转装置100，并记录第一测量线圈200的转角。该状态下第一测量线圈200与磁场方向相互垂直。

之后，控制器700断开第一旋转装置100的电路以停止第一测量线圈200，并闭合第二旋转装置500的回路以带动第二测量线圈400。在旋转过程中测量装置600测量第二测量线圈400的感应电压。若磁场方向与第二测量线圈400的平面不平行，则其必与z’轴不平行，根据空间几何知识，磁场方向必与z’轴形成一平面φ。当第二旋转装置500带动第二测量线圈400沿z’轴旋转至φ时，磁场方向与第二测量线圈400的平面平行，即磁场方向与第二测量线圈400的法线方向垂直。因此根据公式此时θ=90度，可知此时第二测量线圈400的电动势为0，输出电信号也应该为零。

当所测量的第二测量线圈400的电压为0时，控制器700停止转动第二旋转装置500，并获得第二测量线圈400的转角。在该状态下，第二测量线圈400与磁场方向相互垂直。

最后，根据输出的两级旋转装置转角信号，按照公式计算得到当地相对于基座的磁场方向。

通过上述处理可知，由于第二旋转装置500的轴线为第一测量线圈的法线方向，因此第一测量线圈和第二测量线圈的发现相互垂直。可通过第一测量线圈200和第二测量线圈400的转角可得到磁场方向。

假设第一测量线圈200和第二测量线圈400的转角分别为A和B，可通过向量表示磁场方向，该向量可表示为，（cosB，-sinBcosA,sinBsinA）。

上述为本发明实施例对于方向不变的单一磁场方向的测量方法，对于多个各自方向不变的磁场合成的方向不唯一的耦合磁场，若其中某一个或多个磁场频率已测得且与其他磁场频率相差很大，则通过预处理模块对所获得的信号进行可以选择截止频率的过滤、放大和去噪处理从而测量耦合场中的不同频率磁场方向。该预处理模块可包括滤波器放大器和去噪设备，将所获得的电信号通过放大器和滤波器进行放大和滤波等处理。

根据本发明实施例的系统，通过测量两个测量线圈的感应电压为零时的转角得到磁方向，提高了测量精度且过程快捷。

图4为根据本发明一个实施例的交变磁场方向测量方法的流程图。如图4所示，根据本发明实施例的交变磁场方向测量方法，包括以下步骤：通过闭合第一旋转装置且断开第二旋转装置，并转动第一测量线圈，以检测出测量装置的感应电压为零时第一测量线圈的转角（步骤101）。通过闭合第二旋转装置且断开第一旋转装置，并转动第二测量线圈，以检测出测量装置的感应电压为零时第二测量线圈的转角（步骤103）。根据第一测量线圈的转角和第二测量线圈的转角获得磁场方向（步骤105）。

根据本发明实施例的交变磁场方向测量方法，通过测量两个测量线圈的感应电压为零时的转角得到磁方向，提高了测量精度且过程快捷。

在步骤101中，通过闭合第一旋转装置且断开第二旋转装置，并转动第一测量线圈，以通过测量装置测量第一测量线圈的感应电压。对第一测量线圈的感应电压进行过滤、放大和去噪处理。判断所处理后第一测量线圈的感应电压是否为零。当第一测量线圈的感应电压为零时，记录第一测量线圈的转角。

在步骤103中，通过闭合第二旋转装置且断开第一旋转装置，并转动第二测量线圈，以通过测量装置测量第二测量线圈的感应电压。对第二测量线圈的感应电压进行过滤、放大和去噪处理。判断所处理后第二测量线圈的感应电压是否为零。当第二测量线圈的感应电压为零时，记录第二测量线圈的转角。

在本发明的一些示例中，当线圈内部磁通量发生改变时，线圈内部会产生感生电动势，若线圈为闭合回路则能够产生感生电流。因此根据法拉第电磁感应定律，线圈中感生电动势通过如下公式计算，该公式可表示为：其中，Φ为通过线圈内部的总磁通（若为n匝线圈，则其为原来的n倍）。

若法线与当地磁场夹角为θ的线圈，则感应电动势可表示为：其中，A为线圈面积，若线圈为n匝，则乘以系数n，B为磁感应强度。

对单一磁场其场内任一点磁场方向变化仅在一条直线上，将该条直线称为磁场在这一点的有效磁场方向（下称磁场方向）。

在本领域中假设所有磁场测量均假设磁场于测量当地方向一致，若将闭合的测量线圈进入交变磁场中，由可知当且仅当其法线方向与当地磁场方向垂直时该线圈不产生感生电流或电动势，进而通过计算等得到当地的磁场方向。

在本发明的一个实施例中，由于需要测量耦合场中的某一频率磁场方向，因此测得的电信号必须先经过预处理模块进行滤波，而由于测量终点电信号为零，为保证测量精确性，所得感应电压信号必须经过放大。

图2为根据本发明一个实施例的交变磁场方向测量系统的结构示意图。该交变磁场方向测量系统的测量过程为具体如下：

步骤201，将该测量系统置于待测地的磁场中，并将第一测量线圈200和第二测量线圈400处于初始位置。如图2所示，将旋转架300和第二测量线圈400的法线方向为y轴方向，第一测量线圈200的法线方向为z轴方向。将该状态下第一旋转装置100和第二旋转装置500的转角为0。其中xyz方向在测量过程中不发生变化，并将第一测量线圈200的方向与第二旋转装置500相反的方向为z’，因此z’是z轴绕x旋转所获得的。

停止第二旋转装置500（即断开第二测量线圈），并转动第一旋转装置100（即闭合第一测量线圈200的回路）。由第一旋转装置100带动第一测量线圈转动产生感应电动势。测量装置实时测量第一测量线圈200所产生的电压。在此时，由于第二测量线圈400断开个无感应电动势，因此对第一测量线圈200不会产生影响。若磁场方向与第一测量线圈200平面不平行，则其必与x轴不平行。图3为根据本发明一个实施例的旋转装置带动线圈转到零电压的原理示意图。如图3所示，根据空间几何知识，磁场方向必与x轴形成一平面Ψ。当一级旋转装置带动一级线圈沿x轴旋转至Ψ时，则可知此时磁场方向与一级线圈平面平行，即磁场方向与线圈法线方向垂直。根据此时θ=90度，可知此时线圈感生电动势为0，输出电信号也应该为零。

步骤203，当测量装置对第一测量线圈200的测量的电压为0时，停止转动第一旋转装置100，并记录第一测量线圈200的转角。该状态下第一测量线圈200与磁场方向相互垂直。

步骤204，断开第一旋转装置100的电路以停止第一测量线圈200，并闭合第二旋转装置500的回路以带动第二测量线圈400。在旋转过程中测量装置测量第二测量线圈400的感应电压。若磁场方向与第二测量线圈400的平面不平行，则其必与z’轴不平行，根据空间几何知识，磁场方向必与z’轴形成一平面φ。当第二旋转装置500带动第二测量线圈400沿z’轴旋转至φ时，磁场方向与第二测量线圈400的平面平行，即磁场方向与第二测量线圈400的法线方向垂直。因此根据公式此时θ=90度，可知此时第二测量线圈400的电动势为0，输出电信号也应该为零。

步骤205，当所测量的第二测量线圈400的电压为0时，停止转动第二旋转装置500，并获得第二测量线圈400的转角。在该状态下，第二测量线圈400与磁场方向相互垂直。

步骤206，根据输出的两级旋转装置转角信号，按照公式计算得到当地相对于基座的磁场方向。

通过上述处理可知，由于第二旋转装置500的轴线为第一测量线圈的法线方向，因此第一测量线圈和第二测量线圈的发现相互垂直。可通过第一测量线圈200和第二测量线圈400的转角可得到磁场方向。

假设第一测量线圈200和第二测量线圈400的转角分别为A和B，可通过向量表示磁场方向，该向量可表示为，（cosB，-sinBcosA,sinBsinA）。

上述为本发明实施例对于方向不变的单一磁场方向的测量方法，对于多个各自方向不变的磁场合成的方向不唯一的耦合磁场，若其中某一个或多个磁场频率已测得且与其他磁场频率相差很大，则通过预处理模块对所获得的信号进行可以选择截止频率的过滤、放大和去噪处理从而测量耦合场中的不同频率磁场方向。该预处理模块可包括滤波器放大器和去噪设备，将所获得的电信号通过放大器和滤波器进行放大和滤波等处理。

根据本发明实施例的交变磁场方向测量方法，通过测量两个测量线圈的感应电压为零时的转角得到磁方向，提高了测量精度且过程简洁计算量小。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种交变磁场方向测量系统，包括第一旋转装置、第二旋转装置、第一测量线圈、第二测量线圈、旋转架、测量装置和控制器，其特征在于，

所述第一旋转装置通过所述旋转架与所述第一测量线圈相连，用于旋转第一测量线圈；

所述第二旋转装置与所述第二测量线圈相连，用于旋转所述第二测量线圈；

所述测量装置分别与所述第一测量线圈和所述第二测量线圈相连，用于测量所述第一测量线圈和所述第二测量线圈的感应电压；

所述控制器，用于对所述第一旋转装置和所述第二旋转装置的运行进行控制，通过闭合所述第一旋转装置且断开所述第二旋转装置，以检测出所述测量装置的感应电压为零时所述第一测量线圈的转角，通过闭合所述第二旋转装置且断开所述第一旋转装置，以检测出所述测量装置的感应电压为零时所述第二测量线圈的转角，所述控制器进一步根据所述第一测量线圈的转角和所述第二测量线圈的转角得到磁场方向，

其中，所述第二测量线圈设置在所述第一测量线圈的内部，所述第二旋转装置以与所述旋转架固连的Z’轴为轴心进行旋转，所述Z’轴为所述第一测量线圈的法线方向与所述第二旋转装置相反的方向。

2.如权利要求1所述的交变磁场方向测量系统，其特征在于，还包括：

预处理模块，用于对所述第一测量线圈和所述第二测量线圈所产生的感应电压进行选择截止频率的过滤、放大和去噪处理。

3.如权利要求1所述的交变磁场方向测量系统，其特征在于，所述第一测量线圈的法线与所述第二测量线圈的法线相互垂直。

4.如权利要求1所述的交变磁场方向测量系统，其特征在于，所述第一测量线圈固设在所述旋转架的内部，所述第一旋转装置以X轴为轴心进行旋转。

5.如权利要求1所述的交变磁场方向测量系统，其特征在于，所述第一旋转装置转动时，带动所述旋转架、所述第一测量线圈、所述第二旋转装置和所述第二测量线圈以X轴为轴心进行转动。

6.如权利要求1所述的交变磁场方向测量系统，其特征在于，所述第二旋转装置转动时，带动所述第二测量线圈共同旋转。

7.一种交变磁场方向测量方法，采用包括第一旋转装置、第二旋转装置、第一测量线圈、第二测量线圈的交变磁场方向测量系统进行测量，其中，用于旋转第一测量线圈的第一旋转装置通过旋转架与所述第一测量线圈相连，用于旋转所述第二测量线圈的第二旋转装置与所述第二测量线圈相连，其特征在于，所述测量方法包括以下步骤：

第一测量步骤，通过闭合所述第一旋转装置且断开所述第二旋转装置，并转动所述第一测量线圈，以检测出所述测量装置的感应电压为零时所述第一测量线圈的转角；

第二测量步骤，通过闭合所述第二旋转装置且断开所述第一旋转装置，并转动所述第二测量线圈，以检测出所述测量装置的感应电压为零时所述第二测量线圈的转角；

磁场方向获得步骤，根据所述第一测量线圈的转角和所述第二测量线圈的转角获得磁场方向，

其中，所述第二测量线圈设置在所述第一测量线圈的内部，所述第二旋转装置以与所述旋转架固连的Z’轴为轴心进行旋转，所述Z’轴为所述第一测量线圈的法线方向与所述第二旋转装置相反的方向。

8.如权利要求7所述的交变磁场方向测量方法，其特征在于，所述第一测量步骤具体包括：

通过闭合所述第一旋转装置且断开所述第二旋转装置，并转动所述第一测量线圈，以通过所述测量装置测量所述第一测量线圈的感应电压；

对所述第一测量线圈的感应电压进行过滤、放大和去噪处理；

判断所处理后所述第一测量线圈的感应电压是否为零；

当所述第一测量线圈的感应电压为零时，记录所述第一测量线圈的转角。

9.如权利要求7所述的交变磁场方向测量方法，其特征在于，所述第二测量步骤具体包括：

通过闭合所述第二旋转装置且断开所述第一旋转装置，并转动所述第二测量线圈，以通过所述测量装置测量所述第二测量线圈的感应电压；

对所述第二测量线圈的感应电压进行过滤、放大和去噪处理；

判断所处理后所述第二测量线圈的感应电压是否为零；

当所述第二测量线圈的感应电压为零时，记录所述第二测量线圈的转角。