RU2015144973A - Схема магнитной компенсации и способ компенсации выходного сигнала магнитного датчика, реагирующего на изменения первого магнитного поля - Google Patents

Схема магнитной компенсации и способ компенсации выходного сигнала магнитного датчика, реагирующего на изменения первого магнитного поля Download PDF

Info

Publication number
RU2015144973A
RU2015144973A RU2015144973A RU2015144973A RU2015144973A RU 2015144973 A RU2015144973 A RU 2015144973A RU 2015144973 A RU2015144973 A RU 2015144973A RU 2015144973 A RU2015144973 A RU 2015144973A RU 2015144973 A RU2015144973 A RU 2015144973A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
digital
signal
magnetic
analog
magnetic field
Prior art date
Application number
RU2015144973A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2663682C2 (ru
Inventor
Гордон Фокс ВЕСТ
Питер Уайт УОЛКЕР
Бенджамин Дэвид Пользер
Original Assignee
Вале С.А.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вале С.А. filed Critical Вале С.А.
Publication of RU2015144973A publication Critical patent/RU2015144973A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2663682C2 publication Critical patent/RU2663682C2/ru

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/0017Means for compensating offset magnetic fields or the magnetic flux to be measured; Means for generating calibration magnetic fields
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/0023Electronic aspects, e.g. circuits for stimulation, evaluation, control; Treating the measured signals; calibration
    • G01R33/0029Treating the measured signals, e.g. removing offset or noise
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/025Compensating stray fields

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Claims (46)

1. Схема аддитивной магнитной компенсации, содержащая по меньшей мере один сенсорный блок, который выводит первый цифровой сигнал, и контроллер, который принимает упомянутый первый цифровой сигнал, вычисляет цифровой компенсирующий сигнал и затем передает упомянутый цифровой компенсирующий сигнал к упомянутому сенсорному блоку, в которой упомянутый сенсорный блок содержит
магнитный датчик, который создает первый аналоговый сигнал посредством восприятия составляющей магнитного поля;
сумматор, который принимает первый аналоговый сигнал и выводит второй аналоговый сигнал;
ADC (аналого-цифровой преобразователь), который преобразует упомянутый второй аналоговый сигнал в упомянутый первый цифровой сигнал, и
DAC (цифроаналоговый преобразователь), который преобразует упомянутый цифровой компенсирующий сигнал в третий аналоговый сигнал для ввода в сумматор.
2. Схема магнитной компенсации с обратной связью, содержащая по меньшей мере один сенсорный блок, который выводит первый цифровой сигнал, и контроллер, который принимает упомянутый первый цифровой сигнал, вычисляет цифровой компенсирующий сигнал и затем передает упомянутый цифровой компенсирующий сигнал к упомянутому сенсорному блоку, в которой упомянутый сенсорный блок содержит
магнитный датчик, который воспринимает сумму первого магнитного поля и компенсирующего магнитного поля, создаваемого катушкой обратной связи, чтобы образовать первый аналоговый сигнал;
катушку обратной связи, через которую протекает компенсирующий ток, для формирования упомянутого компенсирующего магнитного поля на протяжении объема, занятого упомянутым магнитным датчиком,
аналого-цифровой преобразователь (ADC), который преобразует упомянутый первый аналоговый сигнал в упомянутый первый цифровой сигнал;
цифроаналоговый преобразователь (DAC), который преобразует упомянутый цифровой компенсирующий сигнал во второй аналоговый сигнал; и
преобразователь напряжение-ток, который принимает напряжение упомянутого второго аналогового сигнала и возбуждает упомянутую катушку обратной связи упомянутым компенсирующим током для создания упомянутого компенсирующего магнитного поля.
3. Магнитный компенсатор, содержащий схему магнитной компенсации, выбранную из схемы аддитивной магнитной компенсации по п. 1 и схемы магнитной компенсации с обратной связью по п. 2, также содержащий компьютер, который формирует предсказываемую модель магнитного поля в цифровой форме.
4. Магнитный компенсатор по п. 3, в котором контроллер в упомянутой схеме компенсации импортирует упомянутый первый цифровой сигнал, упомянутую предсказываемую модель магнитного поля в цифровой форме и выводит упомянутый цифровой компенсирующий сигнал к упомянутой схеме компенсации.
5. Магнитный компенсатор по п. 3, дополнительно содержащий носитель данных, который сохраняет упомянутый первый цифровой сигнал, упомянутый цифровой компенсирующий сигнал и входные данные вспомогательного датчика.
6. Магнитный компенсатор по п. 3, в котором упомянутая предсказываемая модель магнитного поля в цифровой форме вычисляется в реальном времени.
7. Магнитный компенсатор по п. 3, в котором упомянутая предсказываемая модель магнитного поля в цифровой форме вычисляется на основании входных сигналов для упомянутого компьютера, выбранных из группы: первый цифровой сигнал, выводимый упомянутой схемой магнитной компенсации, цифровой компенсирующий сигнал, выводимый контроллером в упомянутой схеме компенсации, выходные сигналы устройства AHRS (системы вертикали и курса), выходные сигналы глобального устройства местоопределения, выходные сигналы акселерометра, выходные сигналы инклинометра, выходные сигналы преобразователя угловой скорости, выходные сигналы устройства мониторинга тока, выходные сигналы магнитометра статического поля, выходные сигналы таймера
и сочетания их.
8. Компенсатор активной электромагнитной разведочной системы, содержащий магнитный компенсатор, выбранный из группы: магнитные компенсаторы по пп. 3-7 и их сочетания, при этом токовый волновой сигнал передатчика в электромагнитной разведочной системе измеряется с помощью преобразователя ток-напряжение для образования выходного аналогового сигнала, причем упомянутый аналоговый сигнал преобразуется в цифровую форму аналого-цифровым преобразователем для ввода в контроллер упомянутого магнитного компенсатора.
9. Компенсатор активной электромагнитной системы по п. 8, в котором упомянутый магнитный компенсатор компенсирует первичное магнитное поле упомянутого передатчика.
10. Компенсатор активной электромагнитной системы по п. 8, в котором контроллер в упомянутом магнитном компенсаторе передает информацию о волновом сигнале к упомянутому передатчику.
11. Компенсированный приемник электромагнитного поля, содержащий магнитный компенсатор, выбранный из группы: магнитные компенсаторы по пп. 3-7 и их сочетания, при этом упомянутый магнитный компенсатор установлен в транспортируемом корпусе вместе с источником питания.
12. Компенсированный приемник электромагнитного поля по п. 11, в котором токовый волновой сигнал передатчика в электромагнитной разведочной системе измеряется с помощью преобразователя ток-напряжение для создания выходного аналогового сигнала, при этом упомянутый аналоговый сигнал преобразуется в цифровую форму аналого-цифровым преобразователем для ввода в контроллер упомянутого магнитного компенсатора.
13. Способ компенсации выходного сигнала магнитного датчика, реагирующего на изменения первого магнитного поля, содержащий этапы, на которых:
А) измеряют составляющую магнитного поля, чтобы создать первый аналоговый сигнал;
В) создают второй аналоговый сигнал суммированием упомянутого первого аналогового сигнала с третьим аналоговым
сигналом, используя сумматор;
С) преобразуют упомянутый второй аналоговый сигнал в первый цифровой сигнал с использованием аналого-цифрового преобразователя,
D) вводят упомянутый первый цифровой сигнал в контроллер с помощью цифровых линий связи;
Е) вычисляют выходной цифровой сигнал с использованием упомянутого контроллера, передают упомянутый выходной цифровой компенсирующий сигнал с помощью цифровой линии связи; и
F) преобразуют упомянутый выходной цифровой компенсирующий сигнал в упомянутый третий аналоговый сигнал с помощью цифроаналогового преобразователя, выводят упомянутый третий аналоговый сигнал к сумматору.
14. Способ по п. 13, в котором передачу упомянутых цифровых сигналов осуществляют с помощью непосредственного электрического соединения, оптического соединения, инфракрасного соединения, беспроводного соединения или их сочетаний.
15. Способ по п. 13, в котором на этапе Е компьютер использует упомянутый первый цифровой сигнал и входные сигналы вспомогательного датчика для формирования предсказываемой модели магнитного поля в цифровой форме.
16. Способ по п. 15, в котором контроллер импортирует упомянутый первый цифровой сигнал, упомянутую предсказываемую модель магнитного поля в цифровой форме и выводит упомянутый цифровой компенсирующий сигнал.
17. Способ по п. 15, в котором после этапа Е носитель данных сохраняет упомянутый первый цифровой сигнал, упомянутый цифровой компенсирующий сигнал и упомянутые данные вспомогательного датчика.
18. Способ компенсации выходного сигнала магнитного датчика, реагирующего на изменения первого магнитного поля, содержащий этапы, на которых:
А) создают первый аналоговый сигнал, который формируют посредством восприятия составляющей суперпозиции первого магнитного поля и компенсирующего магнитного поля катушки обратной связи;
В) преобразуют упомянутый первый аналоговый сигнал в первый цифровой сигнал;
С) вводят упомянутый первый цифровой сигнал в контроллер с помощью цифровой линии связи;
D) вычисляют выходной цифровой сигнал с использованием упомянутого контроллера, передают упомянутый выходной цифровой компенсирующий сигнал с помощью цифровой линии связи;
Е) преобразуют упомянутый выходной цифровой компенсирующий сигнал во второй аналоговый сигнал с помощью цифро-аналогового преобразователя, выводят второй аналоговый сигнал;
F) преобразуют упомянутый второй аналоговый сигнал в компенсирующий ток с помощью преобразователя напряжение-ток; и
G) передают упомянутый компенсирующий ток в упомянутую катушку обратной связи с тем, чтобы создать упомянутое компенсирующее магнитное поле, которое противодействует упомянутому первому магнитному полю, когда его измеряют на этапе А.
19. Способ по п. 18, в котором передачу цифровых сигналов осуществляют с помощью способов, выбираемых из группы: непосредственное электрическое соединение, оптическое соединение, инфракрасное соединение, беспроводное соединение и их сочетания.
20. Способ по п. 18, в котором на этапе D компьютер преобразует упомянутый первый цифровой сигнал и любые входные данные вспомогательного датчика в предсказываемую модель магнитного поля в цифровой форме.
21. Способ по п. 20, в котором контроллер импортирует упомянутый первый цифровой сигнал, упомянутую предсказываемую модель магнитного поля в цифровой форме и выводит упомянутый выходной цифровой компенсирующий сигнал.
22. Способ по п. 20, в котором упомянутый первый цифровой сигнал сохраняют после этапа D на носителе данных, который сохраняет упомянутый первый цифровой сигнал, упомянутый выходной цифровой компенсирующий сигнал и упомянутые входные данные вспомогательного датчика.
RU2015144973A 2013-03-21 2014-03-20 Схема магнитной компенсации и способ компенсации выходного сигнала магнитного датчика, реагирующего на изменения первого магнитного поля RU2663682C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361804097P 2013-03-21 2013-03-21
US61/804,097 2013-03-21
PCT/BR2014/000093 WO2014146184A1 (en) 2013-03-21 2014-03-20 Magnetic compensation circuit and method for compensating the output of a magnetic sensor, responding to changes a first magnetic field

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015144973A true RU2015144973A (ru) 2017-04-28
RU2663682C2 RU2663682C2 (ru) 2018-08-08

Family

ID=50472942

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015144973A RU2663682C2 (ru) 2013-03-21 2014-03-20 Схема магнитной компенсации и способ компенсации выходного сигнала магнитного датчика, реагирующего на изменения первого магнитного поля

Country Status (11)

Country Link
US (1) US9389281B2 (ru)
EP (1) EP2976652B1 (ru)
CN (1) CN105393130B (ru)
AU (1) AU2014234969B2 (ru)
BR (1) BR112015023235B1 (ru)
CA (1) CA2907070C (ru)
CL (1) CL2015002822A1 (ru)
DK (1) DK2976652T3 (ru)
PE (1) PE20151843A1 (ru)
RU (1) RU2663682C2 (ru)
WO (1) WO2014146184A1 (ru)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2997063B1 (fr) * 2012-10-18 2014-10-31 Thales Sa Dispositif pour enrouler et derouler un cable autour d'un tambour
WO2016022194A1 (en) * 2014-08-08 2016-02-11 Halliburton Energy Services, Inc. Low-noise fluxgate magnetometer with increased operating temperature range
CN106919785B (zh) * 2017-01-23 2019-07-16 哈尔滨工程大学 一种基于地磁矢量及粒子滤波的载体干扰磁场在线补偿方法
CA2980061C (en) 2017-09-22 2023-09-19 Vale S.A. Apparatus and method for data acquisition
US10485439B2 (en) * 2017-11-30 2019-11-26 Biosense Webster (Isreal) Ltd. Fast recovery of ECG signal method and apparatus
DE102018204311B3 (de) 2018-03-21 2019-05-16 Universität Zu Lübeck Verfahren zur Magnetpartikelbildgebung mit verbesserter Messdynamik
RU193692U1 (ru) * 2018-04-24 2019-11-11 Акционерное общество "Научно-производственное объединение измерительной техники" Магнитный компенсатор для волоконно-оптического гироскопа
DE102018130690B3 (de) * 2018-12-03 2020-03-26 Bender Gmbh & Co. Kg Magnetfeld-Messvorrichtung und Verfahren zur Erfassung eines Lokalisierungsstroms in einem verzweigten Wechselstrom-Stromversorgungssystem
CN109782196B (zh) * 2018-12-25 2021-06-22 中国船舶重工集团公司第七一0研究所 一种干扰磁场补偿方法
CN109799472B (zh) * 2019-03-08 2022-06-28 沈阳工业大学 一种基于深度学习的磁共振涡流补偿方法
US11287337B2 (en) * 2019-07-16 2022-03-29 Bently Nevada, Llc Reference signal compensation for magnetostrictive sensor
CN110568384B (zh) * 2019-08-27 2020-08-18 中国科学院武汉物理与数学研究所 一种用于超灵敏原子磁力计的主动式磁补偿方法
JP7276074B2 (ja) * 2019-10-30 2023-05-18 株式会社リコー 磁場計測装置
CN111608645B (zh) * 2020-05-28 2021-10-08 中国矿业大学(北京) 一种钻孔定向探地雷达装置
DE102020117243A1 (de) 2020-06-30 2021-12-30 Minebea Intec Aachen GmbH & Co. KG Metalldetektor mit digitalisierter Empfangsvorrichtung für simultane Demodulation
CN112763946B (zh) * 2021-02-07 2021-08-03 中国科学院地质与地球物理研究所 一种磁通门磁强计反馈系统
CN113189384A (zh) * 2021-04-20 2021-07-30 上海科技大学 磁通门电流传感器采样电阻纹波电流补偿方法
TWI769076B (zh) * 2021-09-08 2022-06-21 國立臺灣科技大學 環境電磁場量測方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4229697A (en) * 1978-11-20 1980-10-21 Westinghouse Electric Corp. Magnetometer instrumentation with digitally controlled range changing
CH667535A5 (de) * 1984-03-28 1988-10-14 Landis & Gyr Ag Verfahren zum messen eines magnetfeldes und einrichtung zur ausfuehrung des verfahrens.
CH664632A5 (de) * 1984-08-16 1988-03-15 Landis & Gyr Ag Schaltungsanordnung zur kompensation von schwankungen des uebertragungsfaktors eines magnetfeldsensors.
JPH04116480A (ja) * 1990-09-07 1992-04-16 Daikin Ind Ltd 磁束ロック装置
US5465012A (en) 1992-12-30 1995-11-07 Dunnam; Curt Active feedback system for suppression of alternating magnetic fields
US5952734A (en) 1995-02-15 1999-09-14 Fonar Corporation Apparatus and method for magnetic systems
US5696575A (en) * 1996-04-23 1997-12-09 Hughes Aircraft Digital flux gate magnetometer
DE19645002A1 (de) 1996-10-30 1998-05-07 Abb Research Ltd Freileitung zur Elektroenergieübertragung
TW413785B (en) * 1998-04-15 2000-12-01 Fujitsu Ltd Signal processor having feedback loop control for decision feedback equalizer
US6445171B2 (en) * 1999-10-29 2002-09-03 Honeywell Inc. Closed-loop magnetoresistive current sensor system having active offset nulling
DE10224354C1 (de) * 2002-05-29 2003-10-02 Siemens Metering Ag Zug Schaltungsanordnung und Verfahren zur Kompensation von Änderungen eines Übertragungsfaktors einer Magnetfeldsensoranordnung
US6798632B1 (en) 2002-06-13 2004-09-28 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Power frequency electromagnetic field compensation system
US6731968B2 (en) 2003-07-29 2004-05-04 4-D Neuroimaging Magnetically shielded room with internal active magnetic field cancellation, and its use
GB2411741B (en) 2004-03-03 2008-06-11 Ims Nanofabrication Gmbh Compensation of magnetic fields
US7501829B2 (en) 2005-02-28 2009-03-10 Schlumberger Technology Corporation Extra bucking coils as an alternative way to balance induction arrays
GB0609439D0 (en) 2006-05-12 2006-06-21 Robertson Paul Magnetic sensor
US7919964B2 (en) 2008-06-02 2011-04-05 Geonics Limited Combined electromagnetic sensor and magnetometer
US8400157B2 (en) 2008-08-29 2013-03-19 Geotech Airborne Limited Bucking coil and B-field measurement system and apparatus for time domain electromagnetic measurements
DE102009024268B4 (de) 2009-06-05 2015-03-05 Integrated Dynamics Engineering Gmbh Magnetfeldkompensation
DE102009024826A1 (de) 2009-06-13 2011-01-27 Integrated Dynamics Engineering Gmbh Kompensation elektromagnetischer Störfelder
CN102763007B (zh) 2009-11-27 2016-08-03 吉欧泰科航空物探有限公司 带有减噪效果的用于航空地球物理探测的接收器线圈组件
US8456159B2 (en) 2010-01-15 2013-06-04 Vale S.A. Stabilization system for sensors on moving platforms
US8724678B2 (en) 2010-05-28 2014-05-13 Aquantia Corporation Electromagnetic interference reduction in wireline applications using differential signal compensation
IT1402178B1 (it) * 2010-09-09 2013-08-28 St Microelectronics Srl Circuito di lettura a compensazione automatica dell'offset per un sensore di campo magnetico e relativo metodo di lettura a compensazione automatica dell'offset
US9417293B2 (en) * 2012-12-31 2016-08-16 Texas Instruments Incorporated Magnetic field sensor linearization architecture and method

Also Published As

Publication number Publication date
AU2014234969B2 (en) 2017-07-06
CN105393130A (zh) 2016-03-09
CA2907070A1 (en) 2014-09-25
AU2014234969A1 (en) 2015-10-01
CA2907070C (en) 2020-11-17
US9389281B2 (en) 2016-07-12
BR112015023235A8 (pt) 2017-08-22
EP2976652A1 (en) 2016-01-27
BR112015023235A2 (ru) 2017-06-06
EP2976652B1 (en) 2020-01-22
DK2976652T3 (da) 2020-04-14
CN105393130B (zh) 2019-03-15
WO2014146184A1 (en) 2014-09-25
BR112015023235B1 (pt) 2022-02-01
CL2015002822A1 (es) 2016-05-20
US20140288862A1 (en) 2014-09-25
RU2663682C2 (ru) 2018-08-08
PE20151843A1 (es) 2015-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2015144973A (ru) Схема магнитной компенсации и способ компенсации выходного сигнала магнитного датчика, реагирующего на изменения первого магнитного поля
KR101610473B1 (ko) 레졸버 위치 오차를 보상하기 위한 장치 및 방법
EP3931527B1 (en) System and method for wave prediction
US9853837B2 (en) High bit-rate magnetic communication
US10274632B1 (en) Utility locating system with mobile base station
US10132636B2 (en) Hybrid inertial/magnetic system for determining the position and orientation of a mobile body
CN109425844A (zh) 一种数据采样的校准方法和系统
MX2013001140A (es) Metodo y sistema para localizar, en tiempo real, una persona u objeto movil en un entorno de seguimiento.
KR101263481B1 (ko) 센서의 온도보상 방법 및 온도보상기능을 갖는 센서
SE1750226A1 (sv) Improved reduction of wheel tracks for robotic lawnmower
WO2011103079A3 (en) Multi-vessel communication system
DE602007012674D1 (de) D kreisel mit leistungssteuerung
KR20160096768A (ko) 수위 보정용 초음파센서를 구비한 다항목 지하수 수질계측기
MY187811A (en) Magnetometer as an orientation sensor
CN104115405A (zh) 地球物理数据获取系统
WO2018062864A3 (ko) 마그네틱 엔코더의 출력 신호를 보상하는 장치
MY182586A (en) Systems and methods for determining an interpolation factor set for synthesizing a speech signal
RU2568232C2 (ru) Комплекс мониторинга напряженно-деформированного состояния магистральных трубопроводов
EP3296752B1 (en) Improvements in or relating to the measurement of current within a conductor
CN104634334A (zh) 温度特性补正装置、电子设备、控制电路及补正方法
CN202886081U (zh) 全球定位同步时钟的无线遥测仪
US8723710B2 (en) System and method for controlling a digital sensor
Zhang et al. Research on downhole multi-parameter comprehensive measurement of ESP
RU2688900C1 (ru) Способ измерения магнитного курса судна в высоких широтах и устройство для его реализации
RU178303U1 (ru) Донный сейсмический модуль