CN107356888A - 一种时间差型磁通门传感器及时间差读取方法 - Google Patents

一种时间差型磁通门传感器及时间差读取方法 Download PDF

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CN107356888A CN201710593193.XA CN201710593193A CN107356888A CN 107356888 A CN107356888 A CN 107356888A CN 201710593193 A CN201710593193 A CN 201710593193A CN 107356888 A CN107356888 A CN 107356888A
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庞娜
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程德福
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Abstract

本发明涉及一种时间差型磁通门传感器及时间差读取方法，是由FPGA逻辑信号处理器产生周期性数字电压信号，经D/A转换电路分两路分别经过外磁场检测电路Ⅰ和过零检测电路Ⅱ送给FPGA逻辑信号处理器，利用激励信号幅度为零时刻和感应信号脉冲峰值之间的时间差测量被测磁场，利用峰值检测电路对感应信号脉冲峰值时刻进行定位，无需考虑感应信号幅度变化对读取脉冲峰值时刻的影响。与现有的单独从感应信号读取双向饱和时间差方式相比，解决了测量磁场时感应信号幅值变小需要变化门限值或者增大信号幅度的问题，简化了电路结构，加快了信号处理速度，用较小的激励电流就能达到磁通门正常工作状态，有效地降低磁通门的功耗，适于实时动态对弱磁场进行测量。

Description

一种时间差型磁通门传感器及时间差读取方法
技术领域：
本发明涉及一种时间型磁通门传感器，尤其是通过激励信号和感应信号联合读取磁饱和时间方式，并且通过峰值检测电路对感应信号脉冲峰值进行定位，读取激励信号幅度为零时刻和感应信号脉冲峰值之间的时间差进行磁场测量的磁通门传感器及时间差读取方法。
背景技术：
磁通门传感器因其体积小、重量轻、功耗低、制造成本低廉等优势，在地磁观测、空间磁场测量、地质勘探等地球物理学领域应用广泛，取得了一系列成果。近年来，偶次谐波型磁通门在检测时由于受奇次谐波干扰、电路复杂和需要双轴严格对称等问题，发展速度缓慢。时间差型磁通门，利用软磁材料磁芯的磁滞饱和现象，通过感应信号脉冲之间的时间差与被测磁场的对应关系进行检测，具有检测环节简单、抗干扰能力强等优点。然而感应信号叠加噪声干扰，使得传统时间差型磁通门读取时间差时存在不确定性，严重影响磁通门测量的准确程度。为了弥补上述不足，拓展我国时间差型磁通门传感器的研究领域，提出了一种时间差型磁通门传感器及时间差读取方法，当存在被测磁场时，软磁材料磁芯达到饱和状态时间会发生变化，利用激励信号和感应信号联合读取时间差即磁饱和时间，对被测磁场进行检测。
CN101545958A公开的《双向磁饱和时间差磁通门传感器》和CN103941200A公开的《梯形波激励的变灵敏度式时间差型磁通门传感器及数据处理方法》均未涉及利用激励信号和感应信号联合读取时间差的方法，并对其进行研究，提出了一种使用激励信号幅度为零时刻与感应信号脉冲时刻之间的时间差读取磁饱和时间作为检测量，测量被测磁场的一种时间差型磁通门传感器。感应信号脉冲的峰值与磁芯的磁饱和状态相对应，由于利用峰值点之间的迟滞时间差(Residence Times Difference，RTD)进行测量，通过调节门限电压捕捉定位脉冲信号的峰值点会受到噪声因素的干扰，并且磁芯材料本身含有磁噪声，精准定位峰值点比较困难。采用整形门限值略低于感应信号峰值的办法对时间差进行检测。虽然能避免寻找峰值点带来的误差，但是感应信号噪声对读取时间差所带来的影响没有减少。为了减小噪声对感应信号的影响，提出了多种滤波方法来降低噪声，虽然可以滤除一些谐波成分，但该方法主要是以检测信号幅度为目的，滤波后信号会出现一定程度的畸变，应用在时间差检测中，存在一定的局限性。
当激励磁场固定后，外界被测目标磁场增大到一定值时，磁滞回线发生改变，激励信号通过敏感元件输出的感应信号脉冲峰值之间不仅会产生较大的时间差，还会减小输出信号的幅度，当采用感应信号脉冲整形的方法读取时间差时，整形门限的设定需要随被测磁场的变化而变化，或者在不用考虑被测磁场大小的情况下，利用自适应放大使感应信号输出相同的幅度。由于测量磁场时感应信号幅度会发生变化，增加了检测电路的复杂程度及时间差读取的响应时间。
CN103336252A公开的《迟滞时间差型磁通门传感器信号检测方法》提出了一种迟滞时间差型磁通门传感器信号检测方法，用于解决现有磁通门传感器信号检测方法依赖阈值选取致使检测精度难以保证的技术问题。采用感应信号正负脉冲附近的数据点进行拟合，得到脉冲正峰值与负脉冲峰值在时间轴上的位置计算迟滞时间差，从而得到被测磁场强度。
CN102944853A公开的《一种利用噪声驱动的磁通门传感器精密测量磁场的方法》运用噪声作为输入源在磁通门传感器中的非线性效应实现对磁场的传感检测，通过感应电动势测得一段时间内磁芯材料处于上饱和状态的累计时∑TB+，处于下饱和状态的累计时间∑TB-。将处于上饱和状态的累计时间∑TB+与处于下饱和状态的累计时间∑TB-相减，得到累计驻留时间差ΔT＝∑TB+-∑TB-。
CN105866713A公开的《状态反馈式自激励磁通门传感器》提出了一种通过状态反馈实现超高灵敏度磁场测量的自激励磁通门传感器，采用三个完全相同的磁通门单元通过单向环形拓扑耦合，通过状态反馈对传感器自我激励的幅度和频率进行调节，解决了磁通门传感器正常工作依赖外界激励信号才能正常工作，并且受到激励信号发生装置本身的稳定性和噪声影响的问题。
CN106371039A公开的《时间差型磁通门传感器共模噪声抑制装置及噪声抑制方法》提出的一种时间差型磁通门传感器共模噪声抑制装置及噪声抑制方法，包括检测电路Ⅰ和参考电路Ⅱ，检测电路Ⅰ中激励信号经过磁通门探头输出感应信号依次与前置放大电路、二阶低通滤波电路、加法器电路、双通道比较电路及数字信号采集电路相连接。参考电路Ⅱ将磁通门探头利用物理特性相同的电阻替代，输出信号经过与检测电路Ⅰ完全相同的电路，分别对两路信号采集结果做减法运算，去掉两路信号中的共模噪声。
在现有技术中尚未见使用峰值检测电路对感应信号脉冲峰值进行定位，计算峰值出现的时刻以及通过激励信号和感应信号联合读取时间差的方法来测量被测磁场的时间差型磁通门传感器。
发明内容：
本发明的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种时间差型磁通门传感器；
本发明的目的是提供一种时间差型磁通门传感器的时间差读取方法。
本发明的思想是：提供一种利用激励信号和感应信号联合读取时间差方式对弱磁场进行测量的传感器，通过峰值检测电路对感应信号脉冲峰值点进行定位，得到峰值出现的时刻。利用激励信号幅度为零时刻和感应信号脉冲峰值之间的时间差进行磁场测量的磁通门传感器。解决磁通门传感器在测量较大磁场过程中因感应信号幅值变小需要变化门限值或者增大信号幅度的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种时间差型磁通门传感器，利用FPGA逻辑信号处理器5产生数字电压激励信号，经D/A转换电路6分两路分别经过外磁场检测电路Ⅰ和过零检测电路Ⅱ送给FPGA逻辑信号处理器5，FPGA逻辑信号处理器5将两路信号通过时间差读取方法得到时间差，并将其传输到STM32时间差数据存储9进行存储；
外磁场检测电路Ⅰ包括：V/I转换电路1连接到敏感元件2的激励线圈两端产生激励磁场，使得磁芯达到双向过饱和状态。敏感元件2包括激励线圈、感应线圈、磁芯及骨架。在磁芯选择方面，可以选取磁噪声水平低的磁性材料作为敏感元件的磁芯，如钴基非晶材料，或者采用其他铸造技术制成的软磁材料，降低磁噪声水平。当存在平行于磁芯的被测磁场时，感应信号达到正负向饱和状态的时间将发生变化，敏感元件2的感应线圈输出与前置放大电路3相连对感应信号进行放大，经过放大后输入到峰值检测电路4；峰值检测电路4由正向峰值检测41和负向峰值检测42组成，两部分输出与放大电路43连接；
过零检测电路Ⅱ包括：将激励电压信号依次经过放大电路7和高速过零比较电路8；
磁芯在激励磁场的作用下到达正负饱和状态的时间与没有Hx时相比发生了变化。由于激励信号相对准确，采用激励信号与感应信号联合读取磁芯到达负饱和或正饱和的变化时间。激励信号幅度为零的时刻为t0，当施加在磁芯上的磁场强度等于矫顽力-Hc时，感应电压会产生负脉冲时刻为t1，当施加在磁芯上的磁场强度等于矫顽力Hc时，感应电压会产生正脉冲时刻为t2。利用激励信号幅度为零时刻t0作参考点，检测感应信号经过正脉冲到达负脉冲时刻t1或直接到达正脉冲的时刻t2，利用t0与t1或者t2的时间差ΔTMST，测量被测磁场Hx，达到测量弱磁场的目的。
一种时间差型磁通门传感器的时间差读取方法，包括以下步骤：
a、激励电压信号一路经放大电路7和高速过零比较电路8，得到与激励信号同步的矩形信号，将矩形信号输入到FPGA逻辑信号处理器5的CH1通道；
b、激励电压信号一路经过由V/I转换电路1形成周期激励电流，依次经过敏感元件2、前置放大电路3、峰值检测电路4，得到含有被测磁场信息的矩形信号，将矩形信号输入到FPGA逻辑信号处理器5的CH2通道；
c、激励信号与感应信号联合读取磁芯达到负饱和或正饱和的变化时间，即利用激励信号幅度为零时刻作参考点，检测感应信号经过正脉冲到达负脉冲或直接到达正脉冲的时间，则FPGA逻辑信号处理器5对两路信号进行计数时，CH1通道的下降沿计数开始，直到CH2通道上升沿或下降沿计数结束，输出即为时间差点的个数N；
d、将时间点个数N转换成时间差其中fc为FPGA逻辑信号处理器5的计数频率。
当时间差型磁通门工作时，磁芯在周期性交变磁场激励下，被磁化到双向过饱和状态。当存在被测磁场Hx时，会影响磁芯停留在正负饱和状态的时间，使得停留时间发生变化。利用激励信号He(t)与感应信号ε(t)特殊时刻时间差反应磁芯达到饱和的时间，从而测量被测磁场Hx的大小。
在激励线圈上输入周期性激励信号He(t)，当磁芯达到正负饱和状态时，感应线圈上得到脉冲电压信号ε(t)，当施加在磁芯上的磁场强度等于矫顽力-Hc时，感应电压会产生负脉冲，此时为t1。利用激励信号He(t)幅度为零的时刻t0与t1的时间差ΔTMST来测量被测磁场Hx。
在激励线圈上输入周期性激励信号He(t)，当磁芯达到正负饱和状态时，感应线圈上得到脉冲电压信号ε(t)，当施加在磁芯上的磁场强度等于矫顽力Hc时，感应电压会产生正脉冲，此时为t2，利用激励信号He(t)幅度为零时刻的t0与t2时间差ΔTMST测量被测磁场Hx。
激励信号波形可选取正弦波、三角波或梯形波。
正弦波方式作为激励磁场时，灵敏度随着被测目标磁场的增大而升高。以三角波方式作为激励磁场时，如果激励信号的幅度与频率一定，时间差型磁通门传感器的灵敏度为恒定值。
当灵敏度为恒定值，激励信号选取三角波，为了保证该种方法灵敏度与双向饱和时间差读取方法相同，三角波激励信号的斜率αMST为双向饱和法激励信号斜率α的1/4。
有益效果：利用激励信号幅度为零时刻和感应信号脉冲峰值之间的时间差为检测方法的时间差型磁通门，由于激励信号相对准确，降低了感应信号噪声在读取时间差时的影响，在与双向饱和时间差检测方法灵敏度相同的前提下，可增加输出响应的稳定性，提高磁通门传感器信号的检测精度。本发明的磁通门传感器是利用峰值检测电路对感应脉冲信号正向峰值和负向峰值出现时刻进行定位，无需考虑感应信号幅度变化对脉冲峰值时刻读取的影响。与现有的单独从感应信号读取双向饱和时间差方式相比，能够有效地降低感应信号噪声在时间轴产生的不稳定性，既保证了磁通门的高灵敏度，又提高了输出响应的稳定性。采用峰值检测电路，能够准确的检测峰值，解决了磁通门传感器在测量较大磁场过程中因感应信号幅值变小需要变化门限值或者增大信号幅度的问题。测量峰值时间与脉冲幅度无关，不需要复杂的后续电路，简化了电路结构，信号处理速度更快、功耗更低、检测精度更高。并且较小的激励电流就能够达到磁通门正常工作状态，有效地降低磁通门传感器的功耗，适于磁通门实时动态对弱磁场进行测量。
附图说明：
图1是一种时间差型磁通门传感器结构框图
图2是峰值检测电路图
图3是正向峰值检测电路图
图4是负向峰值检测电路图
图5是当被测磁场Hx＝0时，激励信号与感应信号联合读取负饱和时间图
图6是当被测磁场Hx≠0时，激励信号与感应信号联合读取负饱和时间图
图7是当被测磁场Hx＝0时，激励信号与感应信号联合读取正饱和时间图
图8是当被测磁场Hx≠0时，激励信号与感应信号联合读取正饱和时间图
具体实施方式：
下面结合附图和实例作进一步的详细说明：
一种时间差型磁通门传感器，如1图所示，包括FPGA逻辑信号处理器5产生磁通门传感器周期数字电压激励信号，经过D/A转换电路6得到周期模拟电压信号，一路经外磁场检测电路Ⅰ的V/I转换电路1形成周期激励电流，激励电流与磁通门敏感元件2中的激励线圈相连，得到激励磁场作用于敏感元件2的磁芯上，感应线圈将接收到外界变化的磁场转换成电压信号，输出到前置放大电路3中进行感应信号放大，峰值检测电路4包括两部分：正向峰检测电路41和负向峰检测电路42，如图3和图4所示。将正向峰检测电路41和负向峰检测电路42经放大器43相连，如图2所示。
另外一路激励信号依次经过过零检测电路Ⅱ的放大电路7和高速过零比较电路8；
一种时间差型磁通门传感器的时间差读取方法，包括以下步骤：
a、激励电压信号一路经放大电路7和高速过零比较电路8，得到与激励信号同步的矩形信号，将矩形信号输入到FPGA逻辑信号处理器5的CH1通道；
b、激励电压信号的另一路经过V/I转换电路1形成周期激励电流，依次经过敏感元件2、前置放大电路3、峰值检测电路4，得到含有被测磁场信息的矩形信号，将矩形信号输入到FPGA逻辑信号处理器5的CH2通道；
c、激励信号与感应信号联合读取磁芯达到负饱和或正饱和的变化时间，即利用激励信号幅度为零时刻作参考点，检测感应信号经过正脉冲到达负脉冲或直接到达正脉冲的时间，则FPGA逻辑信号处理器5对两路信号进行计数时，CH1通道的下降沿计数开始，直到CH2通道上升沿或下降沿计数结束，输出即为时间差点的个数N；
d、将时间点个数N转换成时间差其中fc为FPGA逻辑信号处理器5的计数频率。
由于激励信号相对准确，采用激励信号与感应信号联合读取磁芯达到负饱和或正饱和的变化时间。激励信号幅度为零的时刻为t0，当施加在磁芯上的磁场强度等于矫顽力-Hc时，感应电压会产生负脉冲时刻为t1，激励信号与感应信号联合读取负饱和时间，如图5和6所示。当施加在磁芯上的磁场强度等于矫顽力Hc时，感应电压会产生正脉冲时刻为t2，激励信号与感应信号联合读取正饱和时间，如图7和8所示。
当磁芯轴向存在被测磁场Hx时，磁芯处于双势阱的两个稳态点的时间发生变化，计算激励信号幅值为零时刻和感应信号脉冲峰值时刻之间的时差得到磁饱和时间。利用激励信号幅度为零时刻t0作参考点，检测感应信号经过正脉冲到达负脉冲时刻t1或直接到达正脉冲时刻t2，利用t0与t1或者t2的时间差ΔTMST，获得被测磁场Hx大小。
实施例1
一种时间差型磁通门传感器，包括外磁场检测电路Ⅰ和过零检测电路Ⅱ两部分组成，FPGA逻辑信号处理器5控制产生三角波形式的周期数字激励信号，经过D/A转换电路6得到三角波激励电压信号，一路信号经外磁场检测电路Ⅰ的V/I转换电路1形成周期激励电流，作用于磁通门敏感元件2的激励线圈上得到周期性三角波激励磁场，敏感元件2包括激励线圈、感应线圈、磁芯及骨架，在磁芯选择方面，可以选取磁噪声水平低的钴基非晶材料作为敏感元件2的磁芯，当磁通门传感器正常工作时，在周期性三角波激励磁场的作用下，敏感元件2中磁芯被反复磁化到过饱和状态。感应线圈将接收到外界变化磁场转换成电压信号，输出到前置放大电路3当中进行感应信号的放大。峰值检测电路4包括两部分：正向峰检测电路41和负向峰检测电路42，如图3和图4所示。将正向峰值检测电路和负向峰值检测电路经放大器相连，如图2所示。放大的感应信号经过峰值检测电路4，得到与感应信号正向和负向峰值出现时刻对应并且携带外磁场信息的矩形波，实现感应信号正向和负向峰值同时检测，并将检测结果传送到FPGA逻辑信号处理器5的CH2通道；
另外一路激励电压信号依次经过过零检测电路Ⅱ的放大电路7和高速过零比较电路8得到与激励信号同步的矩形信号，传送到FPGA逻辑信号处理器5的CH1通道；
FPGA逻辑信号处理器5利用两部分电路得到的矩形波信号计数，CH1通道的下降沿计数开始，直到CH2通道上升沿计数结束，输出即为时间差点的个数N；将时间点个数N转换成时间差，传送给STM32进行数据存储；
当敏感元件2磁芯轴向存在被测磁场Hx时，由于激励信号相对准确，采用激励信号与感应信号联合读取磁芯达到负饱和的变化时间反应被测磁场Hx的大小。激励信号幅度为零的时刻为t0，当施加在磁芯上的磁场强度等于矫顽力-Hc时，感应电压会产生负脉冲时刻为t1，当被测磁场Hx＝0和Hx≠0时，激励信号与感应信号联合读取负饱和时间，如图5和6所示。利用激励信号幅度为零时刻t0作参考点，检测感应信号经过正脉冲到达负脉冲时刻t1，利用t0与t1的时间差ΔTMST。
当采用三角波作为激励磁场时，设激励磁场峰值为Hm、斜率为α、周期为T，激励磁场He(t)达式如下：
当磁场强度达到磁芯的负饱和状态即t1时，激励磁场He(t)、被测磁场Hx及矫顽力Hc之间的关系如下：
对上式进行变换后得到：
当采用激励信号幅度为零时刻t0与感应信号负脉冲时刻t1联合读取磁芯达到负饱和变化时间的读取方法时，磁通门传感器的时间差ΔTMST及灵敏度SMST表达式：
此时，
当采用激励信号与感应信号联合读取负向磁饱和变化时间ΔTMST时，通过公式计算可得，平行于敏感元件2磁芯方向的被测磁场Hx的大小。
实施例2
一种时间差型磁通门传感器，包括外磁场检测电路Ⅰ和过零检测电路Ⅱ两部分组成，FPGA逻辑信号处理器5控制产生三角波形式的周期数字激励信号，经过D/A转换电路6得到三角波激励电压信号，一路信号经外磁场检测电路Ⅰ的V/I转换电路1形成周期激励电流，作用于磁通门敏感元件2的激励线圈上得到周期性三角波激励磁场，敏感元件2包括激励线圈、感应线圈、磁芯及骨架，在磁芯选择方面，可以选取磁噪声水平低的钴基非晶材料作为敏感元件2的磁芯，当磁通门传感器正常工作时，在周期性三角波激励磁场的作用下，敏感元件2中磁芯被反复磁化到过饱和状态。感应线圈将接收到外界变化磁场转换成电压信号，输出到前置放大电路3当中进行感应信号的放大。峰值检测电路4包括两部分：正向峰检测电路41和负向峰检测电路42，如图3和图4所示。将正向峰值检测电路和负向峰值检测电路经放大器相连，如图2所示。放大的感应信号经过峰值检测电路4，得到与感应信号正向和负向峰值出现时刻对应并且携带外磁场信息的矩形波，实现感应信号正向和负向峰值同时检测，并将检测结果传送到FPGA逻辑信号处理器5的CH2通道；
另外一路激励电压信号依次经过过零检测电路Ⅱ的放大电路7和高速过零比较电路8得到与激励信号同步的矩形信号，传送到FPGA逻辑信号处理器5的CH1通道；
FPGA逻辑信号处理器5利用两部分电路得到的矩形波信号计数，CH1通道的下降沿计数开始，直到CH2通道下降沿计数结束，输出即为时间差点的个数N；将时间点个数N转换成时间差，传送给STM32进行数据存储；
当敏感元件2磁芯轴向存在被测磁场Hx时，由于激励信号相对准确，采用激励信号与感应信号联合读取磁芯达到正饱和的变化时间反应被测磁场Hx的大小。激励信号幅度为零的时刻为t0，当施加在磁芯上的磁场强度等于矫顽力Hc时，感应电压会产生正脉冲时刻为t2，当被测磁场Hx＝0和Hx≠0时，激励信号与感应信号联合读取正饱和时间，如图7和8所示。利用激励信号幅度为零时刻t0作参考点，检测感应信号直接到达正脉冲时刻t2，利用t0与t2的时间差ΔTMST。
当采用三角波作为激励磁场时，设激励磁场峰值为Hm、斜率为α、周期为T，激励磁场He(t)达式如下：
当磁场强度达到磁芯的正饱和状态即t2时，激励磁场He(t)、被测磁场Hx及矫顽力Hc之间的关系如下：
t2:Hx+αt2＝Hc
对上式进行变换后得到：
t2＝(Hc-Hx)/α
当采用激励信号幅度为零时刻t0与感应信号正脉冲时刻t2联合读取磁芯达到正饱和变化时间的读取方法时，磁通门传感器的时间差ΔTMST及灵敏度SMST表达式：
此时，
Hx＝Hc-α·ΔTMST
当采用激励信号与感应信号联合读取正向磁饱和变化时间ΔTMST时，通过公式计算可得，平行于敏感元件2磁芯方向的被测磁场Hx的大小。

Claims (7)

1.一种时间差型磁通门传感器，其特征在于，由FPGA逻辑信号处理器(5)产生数字电压激励信号，经D/A转换电路(6)分两路分别经过外磁场检测电路Ⅰ和过零检测电路Ⅱ送给FPGA逻辑信号处理器(5)，FPGA逻辑信号处理器(5)将两路信号通过时间差读取方法得到时间差，并将其传输到STM32时间差数据存储(9)存储；
外磁场检测电路Ⅰ是由V/I转换电路(1)经敏感元件(2)、前置放大电路(3)、峰值检测电路(4)连接构成；
过零检测电路Ⅱ是由放大电路(7)与过零比较电路(8)连接构成。
2.按照权利要求1所述一种时间差型磁通门传感器，其特征在于，外磁场检测电路Ⅰ中的峰值检测电路(4)是由正向峰值检测(41)和负向峰值检测(42)两部分的输出端分别与放大电路(43)连接构成。
3.按照权利要求1所述一种时间差型磁通门传感器的时间差读取方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、激励信号一路经放大电路(7)、过零比较电路(8)，得到与激励信号同步的矩形信号，将矩形信号输入到FPGA逻辑信号处理器(5)的CH1通道；
b、激励信号另一路经V/I转换电路Ⅰ形成周期激励电流，依次经过敏感元件(2)、前置放大电路(3)和峰值检测电路(4)，得到含有外磁场信息的矩形信号，将矩形信号输入到FPGA逻辑信号处理器(5)的CH2通道；
c、激励信号与感应信号联合读取磁芯达到负饱和或正饱和的变化时间，即利用激励信号幅度为零时刻作参考点，检测感应信号经过正脉冲到达负脉冲或直接到达正脉冲的时间，则FPGA逻辑信号处理器(5)对两路信号进行计数时，CH1通道的下降沿计数开始，直到CH2通道上升沿或下降沿计数结束，输出即为时间差点的个数N；
d、将时间点个数N转换成时间差其中fc为FPGA逻辑信号处理器(5)的计数频率。
4.按照权利要求3所述一种时间差型磁通门传感器的时间差读取方法，其特征在于，当时间差型磁通门工作时，磁芯在周期性交变磁场激励下，被磁化到双向过饱和状态，当存在被测磁场Hx时，会影响磁芯停留在正负饱和状态的时间，使得停留时间发生变化，利用激励信号He(t)与感应信号ε(t)特殊时刻时间差反应磁芯达到饱和的时间，从而测量被测磁场Hx的大小。
5.按照权利要求3所述一种时间差型磁通门传感器的时间差读取方法，其特征在于，在激励线圈上输入周期性激励信号He(t)，当磁芯达到正负饱和状态时，感应线圈上得到脉冲电压信号ε(t)，当施加在磁芯上的磁场强度等于矫顽力-Hc时，感应电压会产生负脉冲，此时为t1，利用激励信号He(t)幅度为零时刻t0与t1的时间差ΔTMST测量被测磁场Hx。
6.按照权利要求3所述一种时间差型磁通门传感器的时间差读取方法，其特征在于，在激励线圈上输入周期性激励信号He(t)，当磁芯达到正负饱和状态时，感应线圈上得到脉冲电压信号ε(t)，当施加在磁芯上的磁场强度等于矫顽力Hc时，感应电压会产生正脉冲，此时为t2，利用激励信号He(t)幅度为零时刻t0与t2的时间差ΔTMST测量被测磁场Hx。
7.按照权利要求3所述一种时间差型磁通门传感器的时间差读取方法，其特征在于，激励信号波形可选取正弦波、三角波或梯形波。
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