[发明专利]一种磁场传感器的频响曲线标定方法、装置及系统

说明书

本申请提供一种磁场传感器的频响曲线标定方法、装置及系统，其中，所述方法应用于设置在频响曲线标定系统中的数据处理设备，所述方法包括：将磁场发生设备产生的电压信号的频率作为目标频率；获取磁场发生设备产生的电压信号以及磁场传感器产生的感应电压；根据所述电压信号，计算通过螺线管的电流；根据通过螺线管的电流与磁感应强度的关系，计算磁感应强度；根据不同目标频率下的磁感应强度以及感应电压，标定频响曲线。本申请提供的频响曲线标定方法中的电阻的阻值远大于通电螺线管本身的感抗，使得电压与电流的关系呈现线性变化，能够根据电压计算电流，并计算螺线管内部磁场的磁感应强度，进而准确标定磁场传感器的频响曲线。

技术领域

本申请涉及磁场传感器技术领域，具体涉及一种磁场传感器的频响曲线标定方法、装置及系统。

背景技术

磁场传感器包括线圈和线圈中心的高磁导率材料，其中，线圈由导线绕制而成，当磁场脉冲穿过导线绕制的线圈时，由于电磁感应，在线圈上出现感应电压。因此，磁场传感器是将磁场脉冲转换成感应电压，并测量感应电压的装置。磁场传感器对于不同频率的磁场脉冲的响应能力不同，而频响曲线能够表明磁场传感器对于不同频率的响应能力，因此，需要对磁场传感器的频响曲线进行标定。频响曲线的横坐标为磁场脉冲的频率，纵坐标为感应电压与磁场脉冲的磁感应强度的比值，根据频响曲线，可获得不同频率下磁场脉冲的磁感应强度与感应电压之间的关系。

参照图1所示的应用场景示意图，现有技术中对磁场传感器的频响曲线标定时所需的设备包括：高电压冲击发生平台、金属圆环、磁场传感器、采集系统以及PC端，其中，高电压冲击发生平台与金属圆环相连，采集系统的一端与磁场传感器相连，另一端与PC端相连，磁场传感器位于金属圆环的中心轴线上，且与金属圆环的距离为d。高电压冲击发生平台产生的电流脉冲在金属圆环中形成电流i，通电的金属圆环在磁场传感器位置处激发出磁场脉冲，其中，金属圆环的面积远大于磁场传感器的面积，且金属圆环的直径远小于距离d，则磁场传感器相当于一个磁偶极子。磁场脉冲的磁感应强度可以通过以下公式进行计算：

其中，B为磁感应强度，R为金属圆环的半径，μ₀为真空磁导率。磁场传感器在磁场脉冲的条件下产生感应电压，采集系统将采集到的感应电压传输至PC端，PC端根据感应电压与磁场脉冲的磁感应强度，标定磁场传感器的频响曲线。

但是，发明人在本申请的研究过程中发现，现有磁场传感器的标定方法，需要金属圆环的面积远大于磁场传感器的面积，且金属圆环的直径远小于距离d，而实际应用中，通常难以同时满足这两个条件，导致实验误差较大，进而无法准确获得磁场传感器的频响曲线。

发明内容

本申请提供一种磁场传感器的频响曲线标定方法、装置及系统，以解决现有技术中，磁场传感器的标定方法误差较大，且无法准确获得磁场传感器的频响曲线的问题。

本申请的第一方面，提供一种磁场传感器的频响曲线标定方法，所述方法应用于设置在频响曲线标定系统中的数据处理设备，所述频响曲线标定系统还包括磁场发生设备，磁场传感器设置于所述磁场发生设备包含的螺线管内部，且所述磁场传感器的中心轴线与所述螺线管的中心轴线位于同一直线上，所述磁场传感器与所述数据处理设备相连接，所述磁场发生设备用于产生电压信号，并将所述电压信号转换成磁场信号；

所述频响曲线标定方法包括：

所述数据处理设备获取所述磁场发生设备产生的电压信号的频率，并将所述电压信号的频率作为目标频率；

在所述目标频率下，所述数据处理设备获取所述磁场发生设备产生的电压信号以及所述磁场传感器产生的感应电压；

所述数据处理设备根据所述磁场发生设备产生的电压信号，计算通过所述螺线管的电流；

所述数据处理设备根据通过所述螺线管的电流与磁感应强度的关系，计算所述磁感应强度；