[发明专利]一种基于磁场的微振动测量装置及其测量方法

权利要求书

1.一种基于磁场的微振动测量装置，其特征在于，包括：

两个以上的磁通门传感器和控制处理电路；

每个所述磁通门传感器中均设有相互对应的激励线圈和感应线圈；

所述控制处理电路中包括：激励信号产生模块，选频放大模块、相敏整流模块、平滑滤波模块、环境磁场获取模块、振动数据统计模块；

所述激励信号产生模块用于产生激励信号；

磁通门传感器中每个激励线圈均与所述激励信号产生模块连接，用于根据接收到的激励信号，产生激励磁场信号；

所述感应线圈用于接收混合磁场信号，并根据该混合磁场信号产生感应电流信号，所述混合磁场信号由对应的激励线圈所产生的激励磁场信号和外部的环境磁场信号混合而成；

所述选频放大模块与所述感应线圈相连接，用于对接收到感应电流信号进行选频放大，得到感应电流信号的二次谐波信号；

所述相敏整流模块与所述选频放大模块相连接，用于对二次谐波信号进行整流电路，并进行信号翻转；

所述平滑滤波模块与所述相敏整流模块相连接，用于对经过翻转的二次谐波信号进行平滑滤波，得到直流信号；

所述环境磁场获取模块与所述平滑滤波模块相连接，用于将直流信号乘以预定的标定系数，得到环境磁场数据；

所述振动数据统计模块与所述环境磁场获取模块相连接，用于接收所有磁通门传感器所对应的环境磁场数据，利用小波分析找出每段环境磁场数据中的微振动数据段，将相同时间段内的两段微振动数据段进行比较，得到两段微振动数据段之间的磁场差，再通过该磁场差计算得到两对应磁通门传感器之间的微振动角度。

2.如权利要求1所述的基于磁场的微振动测量装置，其特征在于，所述控制处理电路中设有反馈调节模块，所述反馈调节模块分别与所述平滑滤波模块和所述感应线圈连接，用于将平滑滤波模块中的直流信号与所述感应线圈所产生的感应电流信号相减得到信号差值，并根据该信号差值对感应线圈所产生的感应电流信号进行负反馈调节。

3.如权利要求2所述基于磁场的微振动测量装置，其特征在于，所述激励信号产生模块与激励线圈之间依次连接有：功率放大模块、谐振模块；

所述功率放大模块与所述激励信号产生模块相连接，用于对激励信号的功率进行放大；

所述谐振模块分别与所述功率放大模块和所述激励线圈相连接，用于对经过功率放大后的激励信号进行谐振处理，并将经过谐振处理的激励信号输送至激励线圈。

4.如权利要求3所述基于磁场的微振动测量装置，其特征在于，还包括：数据输出模块，所述数据输出模块与所述振动数据统计模块连接，所述数据输出模块用于进行数据输出，其还包括显示屏，所述显示屏用于对微振动角度进行显示。

5.如权利要求4所述基于磁场的微振动测量装置，其特征在于，所述激励线圈由两个正交的线圈或三个相互正交的线圈组成，所述感应线圈由三组线圈组成。

6.一种基于磁场的微振动测量方法，其特征在于，包括：

产生激励信号；

所述激励信号分别传输到两个以上的磁通门传感器中，所述磁通门传感器中的激励线圈根据接收到的激励信号，分别产生激励磁场信号；

所述磁通门传感器中的感应线圈接收处于同一磁通门传感器中的激励信号所产生的激励磁场信号和外部的环境磁场信号，并根据该激励磁场信号和环境磁场信号所叠加成的混合磁场信号产生感应电流信号；

对所述感应电流信号进行选频放大，得到感应电流信号的二次谐波信号；

对二次谐波信号进行整流电路，并在信号翻转后进行平滑滤波，得到直流信号；

将直流信号乘以预定的标定系数，得到每个磁通门传感器的环境磁场数据；

利用小波分析找出每段环境磁场数据中的微振动数据段，将两个磁通门传感器中相同时间段内的微振动数据段进行比较，得到两段微振动数据段之间的磁场差，再通过该磁场差计算得到两对应磁通门传感器之间的微振动角度。