[发明专利]分析目标表面上的电流的方法和设备

权利要求书

1.一种分析目标表面(18,24)上的电流的方法(100)，该方法包括以下步骤：

提供(102)多个磁场传感器(26)，其中，所述多个磁场传感器按照阵列(30)定位，并且各个磁场传感器在操作上连接到积分器(32)；

将所述多个磁场传感器靠近所述目标表面定位(104)；

将电流施加(106)到所述目标表面，其中，所述阵列充分大于所述目标表面，使得当所述阵列靠近所述目标表面定位时，所述多个磁场传感器的子集超出所述目标表面的外边缘(11)定位；

感测(108)一个或更多个传感器位置(27)处的磁场强度的变化；

对磁场强度的所述变化进行积分(110)以获得各个传感器位置处的磁场强度值；

从所述多个磁场强度值和对应传感器位置推断(112)所述目标表面上的电流密度；

对多个传感器位置之间的磁场强度值进行插值(118)；

计算(120)与插值的磁场强度值对应的虚拟传感器位置；

从各个插值的磁场强度值推断(122)局部虚拟电流值；以及

使用对应虚拟传感器位置将所述局部虚拟电流值映射(124)到所述目标表面。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，推断所述目标表面上的电流密度的步骤包括：从各个磁场强度值推断(114)局部电流值，并使用所述对应传感器位置将所述局部电流值映射(116)到所述目标表面。

3.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括以下步骤：在感测一个或更多个传感器位置处的磁场强度的变化之前，校准(126)各个磁场传感器以补偿由于制造公差引起的个体传感器差异，

其中，所述多个磁场传感器各自包括线圈(25)，并且

其中，所述制造公差包括所述线圈中的线的类型、所述线圈中的线的匝数和所述线圈的面积中的至少一个。

4.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括以下步骤：在感测一个或更多个传感器位置处的磁场强度的变化之前，通过以下步骤校准所述多个磁场传感器：

提供(128)由介电材料形成并包括一个或更多个导体(54)的代理表面(52)，该代理表面与所述目标表面的几何形状近似；

将所述多个磁场传感器的所述阵列靠近所述代理表面定位(130)；

通过所述代理表面的所述导体施加(132)电流；

感测(134)一个或更多个传感器位置处的磁场强度的变化；

对磁场强度的所述变化进行积分(136)以获得各个传感器位置处的磁场强度值；以及

校准(138)所述多个磁场传感器的所述阵列以补偿由于所述代理表面和传感器阵列的几何形状引起的个体传感器差异。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个磁场传感器中的一个或更多个磁场传感器均包括取向以感测不同方向上的磁场强度的变化的两个或更多个线圈，并且其中，获得各个传感器位置处的磁场强度值的步骤还包括：通过将所述两个或更多个线圈的磁场强度值和线圈取向组合来获得各个磁场传感器的合成磁场强度和方向。

6.根据权利要求5所述的方法，

其中，线圈取向方向彼此正交，并且

其中，所述一个或更多个磁场传感器包括取向以感测三个正交方向上的磁场强度的变化的三个线圈(25)。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个磁场传感器中的一个或更多个磁场传感器均包括沿着相同方向取向但是相反地缠绕的两个线圈(25)，并且其中，获得各个传感器位置处的磁场强度值的步骤包括：从所述两个线圈的共模获得所述磁场强度，其中，外来磁场被拒绝。