[实用新型]标定电路结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种超导量子干涉器磁传感器的标定，特别是涉及一种标定电路结构。

背景技术

超导量子干涉器件（Superconducting Quantum Interference Device，以下简称SQUID）是一种具有极高灵敏度的磁传感器。其探测分别率可达到飞特量级（10^-15特斯拉），是研究生物磁场如心磁、脑磁、胎儿磁的目前采用的主流磁传感器。

多通道的SQUID磁传感器阵列（包含多通道的超导量子传感阵列和读出电路等）目前已经被制作成多通道心磁图仪（如36通道，64通道心磁图仪）并应用心磁成像的研究，开展冠心病等早期诊断的临床研究中，对心脏电生理及冠心病等研究具有重要参考价值。其中，SQUID磁传感器包含SQUID器件及与之相连的读出电路。

SQUID磁传感器通道的磁场电压转换系数（也叫磁电转化比）是这种磁传感器阵列的重要参数，通过该参数在测得磁传感器工作情况下，可计算得到实际得的磁场大小。由于每个通道中的SQUID磁传感器特性及相应读出电路的参数不尽相同，因此存在通道间存在不一致性，在测量时，若使用统一的磁电转化比，将会产生一定误差，这对于精度要求高的产品（如心磁图仪）而言，将严重影响分析结果。因此，需要在使用前先标定包含多通道传感阵列的磁传感器中各超导量子干涉器磁传感器的磁电转化比。

目前，多通道SQUID磁传感器系统中各SQUID的标定方式通常使用标定线圈来进行。所谓线圈标定，就是使用一个线圈，通入已知的电流，将各SQUID放置线圈的正上方。线圈中加载的电流就使其产生相应的激励磁场，该磁场大小在已知线圈参数、加载电流大小、及各SQUID与线圈的相对位置的情况下是确定的。因此通过这个确定强度的磁场来对各SQUID进行激励，检测各SQUID的相应电压信号，即可计算出该磁传感器的磁场电压转换系数。

利用上述方式为每个通道单独进行标定对于多通道SQUID磁传感器系统而言效率太低，耗时长，操作复杂。尤其是每个通道都需要确定磁传感器探头与标定线圈的相对位置，否则标定误差会因为线圈定位不精确而增大。

为了提高标定的效率，技术人员提出了一种相对标定和绝对标定相结合的方法。该方法的原理是：首先使用一个均匀磁场对所有通道进行激励，使得所有磁传感器系统中的所有SQUID对同一个强度的磁场做出响应，并记录所有SQUID所对应的通道的输出响应，并选择其中一个通道定义为参考通道，其电压响应作为参考值，其余通道的响应电压与参考通道的响应电压相比，获得相对标定系数kx。再使用小线圈，单独对该参考通道进行精确的绝对标定，确定该参考通道的磁通电压传输系数G。结合相对标定和绝对标定，在获取参考通道的磁通电压转换系数后，那么，其余通道的磁场电压转换系数则为kx*G。

上述标定方案，为了提供一个对于各通道的SQUID来说均匀、同一磁通量的磁场环境，在进行标定时，技术人员需要提供一个相比SQUID所构成的阵列大很多的线圈装置，线圈的直径至少为所述阵列所覆盖区域的10倍以上。体积如此大的装置，不但难于测试，实际上很难保证磁场的均匀度，在标定时具有较大误差。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种标定电路结构，用于解决现有技术中标定装置体积过大且不够精准的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种标定电路结构，用于标定多通道超导量子干涉传感阵列中的各超导量子干涉器磁传感器，所述标定电路结构包括：印刷电路板，印制第一线圈和多个第二线圈，其中，所述第一线圈的尺寸大于所述多通道超导量子干涉传感阵列的尺寸；各所述超导量子干涉器磁传感器位于以所述第一线圈的圆心为圆心的至少两个同心圆的圆周上，各所述第二线圈对应一个同心圆圆周上的超导量子干涉器磁传感器，所述第二线圈的尺寸介于所述超导量子干涉器磁传感器中探头的尺寸与比所述探头的尺寸大一预设值之间；与所述印刷电路板相连、且按照设定的输送规则向各所述同心圆线圈输送驱动电流的信号发生器。

优选地，所述预设值为所述探头的尺寸的1至2倍。

优选地，所述第一线圈和/或第二线圈为单匝或多匝。

优选地，所述第一线圈和/或第二线圈为多匝，所述第一线圈和/或第二线圈由所述印刷电路板中相邻的多导电层的同轴单匝线圈构成、或由所述印刷电路板中的至少一层导电层的同轴多匝线圈构成。

优选地，所述第一线圈的圆心与盛放所述阵列的容器底部中轴相重合。