CN114487944B - 零增益温漂直流磁场测量方法 - Google Patents
零增益温漂直流磁场测量方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种零增益温漂直流磁场测量方法,涉及磁场测量技术领域。所述零增益温漂直流磁场测量方法包括以下步骤:在待测磁场中,生成预设磁场强度的第一固定磁场,形成第一复合磁场;对所述第一复合磁场进行测量,获得第一无零偏温漂测量值;在待测磁场中,生成预设磁场强度的第二固定磁场,形成第二复合磁场,其中所述第二固定磁场的磁场方向与所述第一固定磁场的磁场方向相反;对所述第二复合磁场进行测量,获得第二无零偏温漂测量值;根据所述预设磁场强度、所述第一无零偏温漂测量值和所述第二无零偏温漂测量值,获得所述待测磁场的零增益温漂测量值。本发明通过消除磁场测量过程中的增益温漂,提高了测量结果的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及磁场测量技术领域,尤其涉及一种零增益温漂直流磁场测量方法。
背景技术
磁场传感器是可以将各种磁场及其变化的量转变成电信号输出的装置,目前的应用范围非常广泛。对于线性测量系统,磁场传感器输出的电信号,或称测量信号Sc,与原始的物理信号Sw之间,都是线性关系,即:Sc = kSw + A。其中,k 为整个测量系统的增益,包括传感器的灵敏度;A 是整个测量系统的零点失调,包括传感器的零点偏移。
由于 k 和 A 都与温度(t)有关,是温度的函数(实测一般是温度的二次多项式函数),因此,增益 k(t)和零偏 A(t)这两个系数都是随温度变化而变化的,而且随着测量系统的逐渐老化,这两个系数随温度的变化曲线也是变化的,这就令人很头疼了。传统办法是在磁场传感器中放置温度传感器,然后分别对不同的温度进行标定,最后形成温度修正数据,用于对测量结果进行修正。但传统方法存在标定工作量大、随时间推移还需要再次进行标定,标定工作需要厂家才能进行等问题,因此,温度修正数据的及时性和准确性均难以保证,进而导致最终测量结果的准确性偏低。
而目前虽然也存在可以实时消除零偏温漂的相关技术,但依旧难以消除增益温漂,测量结果的准确性偏低。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种零增益温漂直流磁场测量方法,旨在解决磁场测量过程中难以消除增益温漂,导致测量结果的准确性偏低的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供一种零增益温漂直流磁场测量方法,所述零增益温漂直流磁场测量方法包括以下步骤:
在待测磁场中,生成预设磁场强度的第一固定磁场,形成第一复合磁场;
对所述第一复合磁场进行测量,获得第一无零偏温漂测量值;
在待测磁场中,生成预设磁场强度的第二固定磁场,形成第二复合磁场,其中所述第二固定磁场的磁场方向与所述第一固定磁场的磁场方向相反;
对所述第二复合磁场进行测量,获得第二无零偏温漂测量值;
根据所述预设磁场强度、所述第一无零偏温漂测量值和所述第二无零偏温漂测量值,获得所述待测磁场的零增益温漂测量值。
可选地,所述根据所述预设磁场强度、所述第一无零偏温漂测量值和所述第二无零偏温漂测量值,获得所述待测磁场的零增益温漂测量值的步骤包括:
计算得出所述第一无零偏温漂测量值和所述第二无零偏温漂测量值的商值,以消除所述第一无零偏温漂测量值和所述第二无零偏温漂测量值中的温度项;
根据所述商值和预设磁场强度,计算得出所述待测磁场的零增益温漂测量值。
可选地,所述第一固定磁场与所述待测磁场的磁场方向一致,所述根据所述预设磁场强度、所述第一无零偏温漂测量值和所述第二无零偏温漂测量值,获得所述待测磁场的零增益温漂测量值的步骤包括:
根据所述预设磁场强度、所述第一无零偏温漂测量值和所述第二无零偏温漂测量值,以及如下计算公式:
(B+g)/(B-g)= Sc1/Sc2,式中B为零增益温漂测量值,g为预设磁场强度, Sc1为第一无零偏温漂测量值,Sc2为第二无零偏温漂测量值;
计算得出所述待测磁场的零增益温漂测量值 B=g(Sc1+Sc2)/(Sc1-Sc2)。
可选地,所述对所述第一复合磁场进行测量,获得第一无零偏温漂测量值的步骤包括:
对所述第一复合磁场进行测量,获得第一测量值;
对所述第一测量值执行预设零偏温漂消除操作,获得第一无零偏温漂测量值。
可选地,所述对所述第一测量值执行预设零偏温漂消除操作,获得第一无零偏温漂测量值的步骤包括:
获取第一测量温度,根据预设映射表获得所述第一测量温度对应的第一零偏温漂补偿值;
根据所述第一零偏温漂补偿值对所述第一测量值进行补偿,获得所述第一无零偏温漂测量值。
可选地,所述对所述第二复合磁场进行测量,获得第二无零偏温漂测量值的步骤包括:
对所述第二复合磁场进行测量,获得第二测量值;
对所述第二测量值执行预设零偏温漂消除操作,获得第二无零偏温漂测量值。
可选地,所述对所述第二测量值执行预设零偏温漂消除操作,获得第二无零偏温漂测量值的步骤包括:
获取第二测量温度,根据预设映射表获得所述第二测量温度对应的第二零偏温漂补偿值;
根据所述第二零偏温漂补偿值对所述第二测量值进行补偿,获得所述第二无零偏温漂测量值。
可选地,所述根据所述预设磁场强度、所述第一无零偏温漂测量值和所述第二无零偏温漂测量值,获得所述待测磁场的零增益温漂测量值的步骤之后还包括:
将所述零增益温漂测量值转化为数字信号输出至预设显示模组,以使所述预设显示模组进行显示。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种零增益温漂直流磁场测量系统,所述零增益温漂直流磁场测量系统包括:
第一磁场生成模块,用于在待测磁场中,生成预设磁场强度的第一固定磁场,形成第一复合磁场;
第一测量模块,用于对所述第一复合磁场进行测量,获得第一无零偏温漂测量值;
第二磁场生成模块,用于在待测磁场中,生成预设磁场强度的第二固定磁场,形成第二复合磁场,其中所述第二固定磁场的磁场方向与所述第一固定磁场的磁场方向相反;
第二测量生成模块,用于对所述第二复合磁场进行测量,获得第二无零偏温漂测量值;
计算模块,用于根据所述预设磁场强度、所述第一无零偏温漂测量值和所述第二无零偏温漂测量值,获得所述待测磁场的零增益温漂测量值。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种零增益温漂直流磁场测量设备,所述零增益温漂直流磁场测量设备包括:磁场生成元件、磁场测量元件、单片机及存储在所述单片机上并可在所述单片机上运行的零增益温漂直流磁场测量程序,所述零增益温漂直流磁场测量程序被所述单片机执行时实现如上任一项所述的零增益温漂直流磁场测量方法的步骤。
本发明提出的一种零增益温漂直流磁场测量方法,通过在待测磁场中,生成预设磁场强度的第一固定磁场,形成第一复合磁场;对所述第一复合磁场进行测量,获得第一无零偏温漂测量值;在待测磁场中,生成预设磁场强度的第二固定磁场,形成第二复合磁场,其中所述第二固定磁场的磁场方向与所述第一固定磁场的磁场方向相反;对所述第二复合磁场进行测量,获得第二无零偏温漂测量值,即获得第一无零偏温漂测量值Sc1= k(t)Sw1和第二无零偏温漂测量值Sc2= k(t)Sw2。然后,通过第一无零偏温漂测量值Sc1和第二无零偏温漂测量值Sc2两者相除,即可消除增益温漂的影响。由于第一固定磁场和第二固定磁场对应的预设磁场强度为预先设置的已知值,因此,则可以根据所述预设磁场强度、所述第一无零偏温漂测量值和所述第二无零偏温漂测量值,计算得出所述待测磁场的零增益温漂测量值(即不受增益温漂和零偏温漂影响的实际磁场强度值)。本发明通过对待测磁场的磁场强度进行增减,进而对增减后获得的测量值进行计算,获得所述待测磁场不受增益温漂干扰的零增益温漂测量值,提高了磁场测量的准确性。同时无需像传统方式那样繁琐,也大大提升了磁场测量的便捷性。
附图说明
图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图;
图2为本发明实施例方案涉及的零增益温漂直流磁场测量设备的一示例图;
图3为本发明零增益温漂直流磁场测量方法第一实施例的流程示意图;
图4为本发明实施例方案涉及的零增益温漂直流磁场测量设备的另一示例图;
图5为本发明实施例方案涉及的零增益温漂直流磁场测量系统的示意图。
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
如图1所示,图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图。
如图1所示,所述零增益温漂直流磁场测量设备可以包括:单片机1001,磁场测量元件(如霍尔效应传感器)1002和磁场生成元件(如磁场发生线圈)1003,上述元件通过通信总线1004进行通信连接。其中,所述单片机1001可以包括处理器、存储器、I/O接口、A/D转换器、内部总线等组件。用于存储和运行所述零增益温漂直流磁场测量程序。磁场测量元件1002为用于测量磁场信息(如磁感应强度、磁场方向等)的元件,如霍尔效应传感器。磁场生成元件1003为用于产生固定磁场的元件,如磁场发生线圈,对该磁场发生线圈通电后产生相应的磁场,其中所述第一固定磁场和/或第二固定磁场可以由同一磁场生成元件产生,也可以由不同磁场生成元件产生。磁场生成元件1003可以是集成在所述零增益温漂直流磁场测量设备内的元件,也可以是独立的元件。
本领域技术人员可以理解,图1中示出的设备结构并不构成对所述零增益温漂直流磁场测量设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
如图2所示,图2为本发明实施例方案涉及的零增益温漂直流磁场测量设备的一示例图,所述零增益温漂直流磁场测量设备可以包括传感器探头小板。图2为所述零增益温漂直流磁场测量设备的传感器探头小板的平面示意图。本实施例中,可以在所述零增益温漂直流磁场测量设备的传感器探头小板上的磁场传感器(如霍尔效应传感器)周围铺设磁场发生线圈,该磁场发生线圈可以是印刷在PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)上的线圈,该线圈的材质可以是铜质或者其他导电材质。可以理解的是,所述磁场发生线圈的形状包括但不限于圆形、椭圆形、六边形、四边形等,本实施例对此并不做限制。通过向所述磁场发生线圈的导线接口接入电源(如精密恒流源),产生固定磁场垂直穿过所述磁场传感器。同时,可以在电流强度不变的前提下,通过控制器调换该磁场发生线圈中电流方向,产生磁场强度相同,但磁场方向相反的固定磁场。此外,还可以增加所述传感器探头小板的板层,在各板层上铺设相应的磁场发生线圈,或者增大精密恒流源的恒流,以增强固定磁场的磁场强度,从而提高测量精度。
参照图3,本发明第一实施例提供一种零增益温漂直流磁场测量方法,所述零增益温漂直流磁场测量方法包括以下步骤:
步骤S100,在待测磁场中,生成预设磁场强度的第一固定磁场,形成第一复合磁场;
具体地,所述待测磁场可以是直流磁场。可以通过磁场生成元件在待测磁场中生成预设磁场强度(如5高斯、10高斯或15高斯等)的第一固定磁场,所述第一固定磁场为磁场强度和磁场方向固定不变,或者至少在测量期间磁场强度和磁场方向固定不变的磁场。从而形成了第一复合磁场,其中,所述第一复合磁场由待测磁场和第一固定磁场组成。
步骤S200,对所述第一复合磁场进行测量,获得第一无零偏温漂测量值;
具体地,通过磁场测量元件(如霍尔效应传感器)对所述第一复合磁场进行测量,从而获得所述第一复合磁场对应的第一测量值,然后通过对该第一测量值进行预设的零偏温漂消除操作,得到对应的第一无零偏温漂测量值。
更进一步地,步骤S200还包括以下步骤:
步骤S210,对所述第一复合磁场进行测量,获得第一测量值;
步骤S220,对所述第一测量值执行预设零偏温漂消除操作,获得第一无零偏温漂测量值。
具体地,所述预设零偏温漂操作可以是通过查询预设的温度-零偏温漂补偿值映射表,获得对应的零偏温差补偿值对测量值进行补偿,当然也可以是其他零偏温漂补偿方法,本实施例对此不作限制。由于对测量出的电信号,或称测量信号Sc,与原始的物理信号Sw之间,都是线性关系,即:Sc = kSw + A;
其中,k 为整个测量系统的增益,包括传感器的灵敏度;A 是整个测量系统的零点失调,包括传感器的零点偏移。由于 k 和 A 都与温度(t)有关,是温度的函数,故上式可以写成如下包含有温度依赖的关系:
Sc = k(t)Sw + A(t)。
因此,在磁场测量元件(如霍尔效应传感器)对所述第一复合磁场进行测量,从而获得所述第一复合磁场对应的第一测量值之后,可以通过对所述第一测量值执行预设零偏温漂消除操作,获得第一无零偏温漂测量值。即第一测量值= k(t)Sw1 + A1,通过消除零偏温漂A1,则可获得第一无零偏温漂测量值Sc1= k(t)Sw1。本实施例消除了零偏温漂对所述第一测量值的影响,完成了对增益温漂消除的实现前提。
更进一步地,步骤S220还包括以下步骤:
步骤S221,获取第一测量温度,根据预设映射表获得所述第一测量温度对应的第一零偏温漂补偿值;
步骤S222,根据所述第一零偏温漂补偿值对所述第一测量值进行补偿,获得所述第一无零偏温漂测量值。
具体地,可以通过温度传感器检测,获得在测量所述第一复合磁场时的第一测量温度。然后根据预设的温度-零偏温漂补偿值映射表,获得所述第一测量温度对应的第一零偏温漂补偿值。然后根据所述第一零偏温漂补偿值对所述第一测量值进行补偿,获得所述第一无零偏温漂测量值。
步骤S300,在待测磁场中,生成预设磁场强度的第二固定磁场,形成第二复合磁场,其中所述第二固定磁场的磁场方向与所述第一固定磁场的磁场方向相反;
具体地,可以通过与生成第一固定磁场的同一磁场生成元件或不同的磁场生成元件在待测磁场中生成预设磁场强度(如5高斯、10高斯或15高斯等)的第二固定磁场,其中,所述第二固定磁场同样为磁场强度和磁场方向固定不变,或者至少在测量期间磁场强度和磁场方向固定不变的磁场,即第一固定磁场与第二固定磁场的磁场强度值的绝对值相等。其中所述第二固定磁场的磁场方向与所述第一固定磁场的磁场方向相反。从而形成了第二复合磁场,其中,所述第二复合磁场由待测磁场和第二固定磁场组成。
步骤S400,对所述第二复合磁场进行测量,获得第二无零偏温漂测量值;
具体地,通过磁场测量元件(如霍尔效应传感器)对所述第二复合磁场进行测量,从而获得所述第二复合磁场对应的第二测量值,然后通过对该第二测量值进行预设的零偏温漂消除操作,得到对应的第二无零偏温漂测量值。
更进一步地,步骤S400还包括以下步骤:
步骤S410,对所述第二复合磁场进行测量,获得第二测量值;
步骤S420对所述第二测量值执行预设零偏温漂消除操作,获得第二无零偏温漂测量值。
具体地,所述预设零偏温漂操作可以是通过查询预设的温度-零偏温漂补偿值映射表,获得对应的零偏温差补偿值对测量值进行补偿,当然也可以是其他零偏温漂补偿方法,本实施例对此不作限制。可以通过磁场测量元件(如霍尔效应传感器)对所述第二复合磁场进行测量,从而获得所述第二复合磁场对应的第二测量值,进而对所述第二测量值执行预设零偏温漂消除操作,获得第二无零偏温漂测量值。即第二测量值= k(t)Sw2 + A2,通过消除零偏温漂A2,则可获得第二无零偏温漂测量值Sc2= k(t)Sw2。本实施例消除了零偏温漂对所述第二测量值的影响,完成了对增益温漂消除的实现前提。
更进一步地,步骤S420还包括以下步骤:
步骤S421,获取第二测量温度,根据预设映射表获得所述第二测量温度对应的第二零偏温漂补偿值;
步骤S422,根据所述第二零偏温漂补偿值对所述第二测量值进行补偿,获得所述第二无零偏温漂测量值。
具体地,可以通过温度传感器检测,获得在测量所述第二复合磁场时的第二测量温度。然后根据预设的温度-零偏温漂补偿值映射表,获得所述第二测量温度对应的第二零偏温漂补偿值。然后根据所述第二零偏温漂补偿值对所述第二测量值进行补偿,获得所述第二无零偏温漂测量值。
步骤S500,根据所述预设磁场强度、所述第一测量信息和所述第二测量信息,获得所述待测磁场的零增益温漂测量信息。
具体地,在获得第一无零偏温漂测量值Sc1= k(t)Sw1和第二无零偏温漂测量值Sc2= k(t)Sw2。然后,通过第一无零偏温漂测量值Sc1和第二无零偏温漂测量值Sc2两者相除,即可消除增益温漂的影响。由于第一固定磁场和第二固定磁场对应的磁场强度为预先设置,因此,则可以根据所述预设磁场强度、所述第一测量信息和所述第二测量信息,计算得出所述待测磁场的零增益温漂测量值(即不受增益和零偏影响的实际磁场强度值)。
更进一步地,步骤S500还包括以下步骤:
步骤S510,计算得出所述第一无零偏温漂测量值和所述第二无零偏温漂测量值的商值,以消除所述第一无零偏温漂测量值和所述第二无零偏温漂测量值中的温度项;
步骤S511,根据所述商值和预设磁场强度,计算得出所述待测磁场的零增益温漂测量值。
具体地,可以计算得出所述第一无零偏温漂测量值和所述第二无零偏温漂测量值的商值,即该商值=第一无零偏温漂测量值/第二无零偏温漂测量值=k(t)Sw1/ k(t)Sw2=Sw1/Sw2,从而消除所述第一无零偏温漂测量值和所述第二无零偏温漂测量值中的温度项。Sw1为待测磁场和第一固定磁场所形成的第一复合磁场的实际磁场强度,而Sw2为待测磁场和第二固定磁场所形成的第二复合磁场的实际磁场强度,由于第一固定磁场和第二固定磁场均为预设磁场强度的磁场,即第一固定磁场和第二固定磁场的磁场强度为已知量,则可以根据所述商值和预设磁场强度,计算得出所述待测磁场的零增益温漂测量值。
更进一步地,所述第一固定磁场与所述待测磁场的磁场方向一致,步骤S500包括:
步骤S520,根据所述预设磁场强度、所述第一无零偏温漂测量值和所述第二无零偏温漂测量值,以及如下计算公式:
(B+g)/(B-g)= Sc1/Sc2,式中B为零增益温漂测量值,g为预设磁场强度, Sc1为第一无零偏温漂测量值,Sc2为第二无零偏温漂测量值;
步骤S521,计算得出所述待测磁场的零增益温漂测量值 B=g(Sc1+Sc2)/(Sc1-Sc2)。
具体地,可以参照图4,图4为本发明实施例方案涉及的零增益温漂直流磁场测量设备的另一示例图,图4为零增益温漂直流磁场测量设备的探头小板的侧面图,待测磁场和第一固定磁场的磁感线穿过磁场测量元件,获得第一测量信息,待测磁场和第二固定磁场的磁感线穿过磁场测量元件,获得第二测量信息。第一测量信息为第一复合磁场的测量信息,而第一复合磁场由待测磁场与第一固定磁场组合而成。第二测量信息为第二复合磁场的测量信息,而第二复合磁场由待测磁场与第二固定磁场组合而成。
因此,所述第一固定磁场与所述待测磁场的磁场方向是一致的。第一无零偏温漂测量值Sc1= k(t)Sw1= k(t)(B+g),其中B为所述待测磁场的零增益温漂测量值(即不受增益和零偏影响的实际磁场强度值),g为所述第一固定磁场穿过磁场测量元件对应的磁场强度值。同理,第二无零偏温漂测量值Sc2= k(t)Sw2= k(t)(B+(-g)),其中B为所述待测磁场的零增益温漂测量值(即不受增益和零偏影响的实际磁场强度值),-g为所述第二固定磁场穿过磁场测量元件对应的磁场强度值(由于第二固定磁场为与第一固定磁场强度相同,方向相反的磁场)。
然后,可以根据所述预设磁场强度确定第一固定磁场和第二固定磁场穿过磁场测量元件的磁场强度值g。由此,只需将第一无零偏温漂测量值和第二无零偏温漂测量值相除,即可消除增益温漂k(t)的影响,
即Sc1/Sc2=(B+g)/(B-g);
最后可解得待测磁场的零增益温漂测量值B=g(Sc1+ Sc2)/(Sc1-Sc2),由于获得第一无零偏温漂测量值Sc1,第二无零偏温漂测量值Sc2以及所述第一固定磁场穿过磁场测量元件的磁场强度值g均已知,则可以计算得出所述待测磁场的零增益温漂测量值。当然,本领域技术人员可以理解的是,当第一固定磁场与所述待测磁场的磁场方向存在夹角时,则可以获取第一固定磁场的磁场方向信息,根据所述磁场方向信息计算得出第一固定磁场与垂直于所述磁场测量元件方向的第一磁场分量值。例如第一固定磁场的磁场方向与垂直于所述磁场测量元件方向的夹角为θ,预设磁场强度为G,则第一磁场分量值g=G*cosθ。然后,根据所述第一磁场分量值,获得第二固定磁场对应的第二磁场分量值则是-g。将第一磁场分量值作为第一固定磁场的预设磁场强度值,将第二磁场分量值作为第二固定磁场的预设磁场强度,执行步骤S500。
更进一步地,步骤S500之后还包括以下步骤:
步骤S600,将所述零增益温漂测量值转化为数字信号输出至预设显示模组,以使所述预设显示模组进行显示。
具体地,所述零增益温漂直流磁场测量设备还可以包括预设显示模组(如显示屏),通过将所述零增益温漂测量值转化为数字信号输出至预设显示模组,则可以使所述预设显示模组进行显示。本实施例将所述零增益温漂测量值进行可视化,以便于用户快速得知测量结果。
在本发明第一实施例中,通过在待测磁场中,生成预设磁场强度的第一固定磁场,形成第一复合磁场;对所述第一复合磁场进行测量,获得第一无零偏温漂测量值;在待测磁场中,生成预设磁场强度的第二固定磁场,形成第二复合磁场,其中所述第二固定磁场的磁场方向与所述第一固定磁场的磁场方向相反;对所述第二复合磁场进行测量,获得第二无零偏温漂测量值,即获得第一无零偏温漂测量值Sc1= k(t)Sw1和第二无零偏温漂测量值Sc2= k(t)Sw2。然后,通过第一无零偏温漂测量值Sc1和第二无零偏温漂测量值Sc2两者相除,即可消除增益温漂的影响。由于第一固定磁场和第二固定磁场对应的磁场强度为预先设置的已知值,因此,则可以根据所述预设磁场强度、所述第一无零偏温漂测量值和所述第二无零偏温漂测量值,计算得出所述待测磁场的零增益温漂测量值(即不受增益温漂和零偏温漂影响的实际磁场强度值)。本实施例中通过对待测磁场的磁场强度进行增减,进而对增减后获得的测量值进行计算,获得所述待测磁场不受增益温漂干扰的零增益温漂测量值,提高了零增益温漂直流磁场测量的准确性。同时无需像传统方式那样繁琐,也大大提升了零增益温漂直流磁场测量的便捷性。
如图5所示,图5为本发明实施例方案涉及的零增益温漂直流磁场测量系统的示意图,本发明一实施例中提出一种零增益温漂直流磁场测量系统,所述零增益温漂直流磁场测量系统包括:
第一磁场生成模块10,用于在待测磁场中,生成预设磁场强度的第一固定磁场,形成第一复合磁场;
第一测量模块20,用于对所述第一复合磁场进行测量,获得第一无零偏温漂测量值;
第二磁场生成模块30,用于在待测磁场中,生成预设磁场强度的第二固定磁场,形成第二复合磁场,其中所述第二固定磁场的磁场方向与所述第一固定磁场的磁场方向相反;
第二测量模块40,用于对所述第二复合磁场进行测量,获得第二无零偏温漂测量值;
计算模块50,用于根据所述预设磁场强度、所述第一无零偏温漂测量值和所述第二无零偏温漂测量值,获得所述待测磁场的零增益温漂测量值。
更进一步地,所述零增益温漂直流磁场测量系统还包括:
计算模块50,还用于计算得出所述第一无零偏温漂测量值和所述第二无零偏温漂测量值的商值,以消除所述第一无零偏温漂测量值和所述第二无零偏温漂测量值中的温度项;
计算模块50,还用于根据所述商值和预设磁场强度,计算得出所述待测磁场的零增益温漂测量值。
更进一步地,所述第一固定磁场与所述待测磁场的磁场方向一致,所述零增益温漂直流磁场测量系统还包括:
计算模块50,还用于根据所述预设磁场强度、所述第一无零偏温漂测量值和所述第二无零偏温漂测量值,以及如下计算公式:
(B+g)/(B-g)= Sc1/Sc2,式中B为零增益温漂测量值,g为预设磁场强度, Sc1为第一无零偏温漂测量值,Sc2为第二无零偏温漂测量值;
计算模块50,还用于计算得出所述待测磁场的零增益温漂测量值 B=g(Sc1+Sc2)/(Sc1-Sc2)。
更进一步地,所述零增益温漂直流磁场测量系统还包括:零偏温漂消除模块60;
零偏温漂消除模块60,用于对所述第一复合磁场进行测量,获得第一测量值;
零偏温漂消除模块60,用于对所述第一测量值执行预设零偏温漂消除操作,获得第一无零偏温漂测量值。
更进一步地,所述零增益温漂直流磁场测量系统还包括:
零偏温漂消除模块60,用于获取第一测量温度,根据预设映射表获得所述第一测量温度对应的第一零偏温漂补偿值;
零偏温漂消除模块60,用于根据所述第一零偏温漂补偿值对所述第一测量值进行补偿,获得所述第一无零偏温漂测量值。
更进一步地,所述零增益温漂直流磁场测量系统还包括:零偏温漂消除模块60;
零偏温漂消除模块60,用于对所述第二复合磁场进行测量,获得第二测量值;
零偏温漂消除模块60,用于对所述第二测量值执行预设零偏温漂消除操作,获得第二无零偏温漂测量值。
更进一步地,所述零增益温漂直流磁场测量系统还包括:
零偏温漂消除模块60,用于获取第二测量温度,根据预设映射表获得所述第二测量温度对应的第二零偏温漂补偿值;
零偏温漂消除模块60,用于根据所述第二零偏温漂补偿值对所述第二测量值进行补偿,获得所述第二无零偏温漂测量值。
更进一步地,所述零增益温漂直流磁场测量系统还包括:显示模块;
显示模块,用于将所述零增益温漂测量值转化为数字信号输出至预设显示模组,以使所述预设显示模组进行显示。
可以理解,上述场景仅是作为示例,并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的应用场景的限定,本申请的技术方案还可应用于其他场景。例如,本领域普通技术人员可知,随着系统架构的演变和新业务场景的出现,本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题,同样适用。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
本申请实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
本申请实施例设备中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
在本申请中,对于相同或相似的术语概念、技术方案和/或应用场景描述,一般只在第一次出现时进行详细描述,后面再重复出现时,为了简洁,一般未再重复阐述,在理解本申请技术方案等内容时,对于在后未详细描述的相同或相似的术语概念、技术方案和/或应用场景描述等,可以参考其之前的相关详细描述。
在本申请中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本申请技术方案的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本申请记载的范围。
以上仅为本申请的优选实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种零增益温漂直流磁场测量方法,其特征在于,所述零增益温漂直流磁场测量方法包括以下步骤:
在待测磁场中,生成预设磁场强度的第一固定磁场,形成第一复合磁场;
对所述第一复合磁场进行测量,获得第一无零偏温漂测量值;
在待测磁场中,生成预设磁场强度的第二固定磁场,形成第二复合磁场,其中所述第二固定磁场的磁场方向与所述第一固定磁场的磁场方向相反;
对所述第二复合磁场进行测量,获得第二无零偏温漂测量值;
根据所述预设磁场强度、所述第一无零偏温漂测量值和所述第二无零偏温漂测量值,获得所述待测磁场的零增益温漂测量值。
2.如权利要求1所述的零增益温漂直流磁场测量方法,其特征在于,所述根据所述预设磁场强度、所述第一无零偏温漂测量值和所述第二无零偏温漂测量值,获得所述待测磁场的零增益温漂测量值的步骤包括:
计算得出所述第一无零偏温漂测量值和所述第二无零偏温漂测量值的商值,以消除所述第一无零偏温漂测量值和所述第二无零偏温漂测量值中的温度项;
根据所述商值和预设磁场强度,计算得出所述待测磁场的零增益温漂测量值。
3.如权利要求2所述的零增益温漂直流磁场测量方法,其特征在于,所述第一固定磁场与所述待测磁场的磁场方向一致,所述根据所述预设磁场强度、所述第一无零偏温漂测量值和所述第二无零偏温漂测量值,获得所述待测磁场的零增益温漂测量值的步骤包括:
根据所述预设磁场强度、所述第一无零偏温漂测量值和所述第二无零偏温漂测量值,以及如下计算公式:
(B+g)/(B-g)= Sc1/Sc2,式中B为零增益温漂测量值,g为预设磁场强度, Sc1为第一无零偏温漂测量值,Sc2为第二无零偏温漂测量值;
计算得出所述待测磁场的零增益温漂测量值 B=g(Sc1+Sc2)/(Sc1-Sc2)。
4.如权利要求1所述的零增益温漂直流磁场测量方法,其特征在于,所述对所述第一复合磁场进行测量,获得第一无零偏温漂测量值的步骤包括:
对所述第一复合磁场进行测量,获得第一测量值;
对所述第一测量值执行预设零偏温漂消除操作,获得第一无零偏温漂测量值。
5.如权利要求4所述的零增益温漂直流磁场测量方法,其特征在于,所述对所述第一测量值执行预设零偏温漂消除操作,获得第一无零偏温漂测量值的步骤包括:
获取第一测量温度,根据预设映射表获得所述第一测量温度对应的第一零偏温漂补偿值;
根据所述第一零偏温漂补偿值对所述第一测量值进行补偿,获得所述第一无零偏温漂测量值。
6.如权利要求1所述的零增益温漂直流磁场测量方法,其特征在于,所述对所述第二复合磁场进行测量,获得第二无零偏温漂测量值的步骤包括:
对所述第二复合磁场进行测量,获得第二测量值;
对所述第二测量值执行预设零偏温漂消除操作,获得第二无零偏温漂测量值。
7.如权利要求6所述的零增益温漂直流磁场测量方法,其特征在于,所述对所述第二测量值执行预设零偏温漂消除操作,获得第二无零偏温漂测量值的步骤包括:
获取第二测量温度,根据预设映射表获得所述第二测量温度对应的第二零偏温漂补偿值;
根据所述第二零偏温漂补偿值对所述第二测量值进行补偿,获得所述第二无零偏温漂测量值。
8.如权利要求1至7中任一项所述的零增益温漂直流磁场测量方法,其特征在于,所述根据所述预设磁场强度、所述第一无零偏温漂测量值和所述第二无零偏温漂测量值,获得所述待测磁场的零增益温漂测量值的步骤之后还包括:
将所述零增益温漂测量值转化为数字信号输出至预设显示模组,以使所述预设显示模组进行显示。
9.一种零增益温漂直流磁场测量系统,其特征在于,所述零增益温漂直流磁场测量系统包括:
第一磁场生成模块,用于在待测磁场中,生成预设磁场强度的第一固定磁场,形成第一复合磁场;
第一测量模块,用于对所述第一复合磁场进行测量,获得第一无零偏温漂测量值;
第二磁场生成模块,用于在待测磁场中,生成预设磁场强度的第二固定磁场,形成第二复合磁场,其中所述第二固定磁场的磁场方向与所述第一固定磁场的磁场方向相反;
第二测量生成模块,用于对所述第二复合磁场进行测量,获得第二无零偏温漂测量值;
计算模块,用于根据所述预设磁场强度、所述第一无零偏温漂测量值和所述第二无零偏温漂测量值,获得所述待测磁场的零增益温漂测量值。
10.一种零增益温漂直流磁场测量设备,其特征在于,所述零增益温漂直流磁场测量设备包括:磁场生成元件、磁场测量元件、单片机及存储在所述单片机上并可在所述单片机上运行的零增益温漂直流磁场测量程序,所述零增益温漂直流磁场测量程序被所述单片机执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的零增益温漂直流磁场测量方法的步骤。
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2022
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