[发明专利]用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试系统及方法有效
申请号: | 201310374497.9 | 申请日: | 2013-08-23 |
公开(公告)号: | CN104422903B | 公开(公告)日: | 2017-09-26 |
发明(设计)人: | 王永良;常凯;荣亮亮;孔祥燕;徐小峰;谢晓明 | 申请(专利权)人: | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 |
主分类号: | G01R33/035 | 分类号: | G01R33/035 |
代理公司: | 上海光华专利事务所31219 | 代理人: | 高磊 |
地址: | 200050 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 采用 超导 量子 干涉 器件 传感器 调试 系统 方法 | ||
1.一种用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试系统,所述传感器包括:超导量子干涉器件和与所述超导量子干涉器件相连的读出电路,其特征在于,至少包括:
与所述读出电路和超导量子干涉器件连接的数字电压转换器,用于将外接的电源分别转换成所述超导量子干涉器件的可调节的偏置电压和读出电路的偏移电压;
与所述读出电路的测试信号输入端、输出端及数字电压转换器相连的调控装置,用于基于所述测试信号输入端所输入的测试信号的周期,检测所述输出端所输出的具有所述周期的感应信号,并从中确定所述周期内的电压峰峰值和偏移电压,基于相邻检测的两个所述电压峰峰值的比较结果来逐步调整所述数字电压转换器所输出的偏置电压,并控制所述数字电压转换器调整偏移电压以抵消所确定的偏移电压;其中,所述调控装置包括:
与所述读出电路的测试信号输入端相连的测试信号产生模块,用于按照所述超导量子的磁通周期生成交变的测试信号,并输出至所述测试信号输入端;
与所述读出电路的输出端相连的采样模块,用于基于所述测试信号的周期过采样所述输出端所输出的感应信号的电压值;
与所述测试信号产生模块和采样模块相连的调控单元,包括:
与所述采样模块相连的运算模块,用于从所采样的一个周期的各电压值中提取最大电压值和最小电压值,并将所述最大电压值与最小电压值之差确定为所述电压峰峰值,将最大电压值与最小电压值之和的一半确定为所述偏移电压;
与所述运算模块连接的第一调控模块,用于比较所确定的相邻检测的两个所述电压峰峰值,在后一个所述电压峰峰值大于前一个所述电压峰峰值时,控制所述数字电压转换器输出增大预设步长后的偏置电压,直至所述后一个所述电压峰峰值小于等于前一个所述电压峰峰值时,确定不再调整所述数字电压转换器输出的偏置电压;或在后一个所述电压峰峰值小于前一个所述电压峰峰值时,以所述预设步长为基准,在前一次步长的基础上予以减半,并控制所述数字电压转换器输出减少减半后的步长后的偏置电压,直至在后一个所述电压峰峰值大于等于前一个所述电压峰峰值时,确定不再调整所述数字电压转换器输出的偏置电压。
2.根据权利要求1所述的用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试系统,其特征在于,所述第一调控模块还用于在后一个所述电压峰峰值由小于等于前一个所述电压峰峰值转为后一个所述电压峰峰值大于等于前一个所述电压峰峰值时,在前一次步长的基础上予以减 半,并控制所述数字电压转换器在当前的偏置电压基础上增加本次所减半后的步长并予以输出,直至当后一个所述电压峰峰值小于等于前一个所述电压峰峰值时,控制所述数字电压转换器在当前的偏置电压基础上减少本次所减半后的步长并予以输出,如此反复,直至本次减半后的步长小于等于预设的步长阈值,则确定不再调整所述数字电压转换器输出的偏置电压。
3.根据权利要求1所述的用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试系统,其特征在于,所述调控单元还包括:
与所述运算模块连接的第二调控模块,用于若所确定的偏移电压大于预设的最小偏移电压,则将所述数字电压转换器所输出的偏移电压调整为抵消所确定的偏移电压的偏移电压,反之,则不予调整。
4.根据权利要求1所述的用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试系统,其特征在于,所述调控系统还包括:与所述读出电路的控制端相连的控制单元,用于基于所接收的启动调试信号来向所述控制端输出开关信号,以令所述读出电路进入调试状态。
5.根据权利要求1所述的用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试系统,其特征在于,所述调试系统还包括:与外界电源相连的受控电源开关,用于在所述调控装置开始调试时闭合,在所述调控装置确定不再调整所述数字电压转换器输出的偏置电压断开。
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