[发明专利]磁传感器的低频本征噪声测试系统及测试方法

说明书

本发明提供一种磁传感器的低频本征噪声测试系统及测试方法，包括：设置于补偿模块的稳场磁传感器及待测磁传感器；读取稳场磁传感器及待测磁传感器的输出信号的检测信号读出模块；将稳场磁传感器检测到的信号反馈到补偿模块中的反馈模块；产生与环境磁场波动相反的补偿磁场的补偿模块。稳场磁传感器检测环境磁场并反馈到补偿模块，补偿模块产生与环境磁场相反的补偿磁场，获得稳定磁场；待测磁传感器在稳定磁场中检测环境磁场，输出稳定磁场信号及待测磁传感器的低频本征噪声。本发明采用动态补偿方式有效的压制环境磁场波动，以达到稳定磁场的目的，进而精确地测量磁传感器的低频本征噪声。

技术领域

本发明涉及磁场检测领域，特别是涉及一种磁传感器的低频本征噪声测试系统及测试方法。

背景技术

超导量子干涉器件(Superconducting Quantum Interference Device，SQUID)是目前已知的最灵敏的磁传感器，其中低温超导SQUID灵敏度可优于1fT/Hz^1/2，是重要的高端应用磁传感器，广泛应用于生物医疗，地球物理探测，以及基础研究等领域。SQUID磁传感器是极限探测、科学研究中重要的磁传感器设备，具有很高的科研和应用价值。

对SQUID等高灵敏度磁传感器本征噪声，尤其是低频噪声的测试通常是一个难点。目前通常在良好的磁屏蔽(超导屏蔽或者磁屏蔽室、磁屏蔽桶等)环境下测量，并且在测试过程中应尽量减少机械振动带来的额外噪声。即便如此，也很难保证能测量到磁传感器的本征噪声。

因此，如何精确地测量磁传感器的低频本征噪声，已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种磁传感器的低频本征噪声测试系统及测试方法，用于解决现有技术中磁传感器的低频本征噪声测量条件苛刻，准确性低等问题。

为实现上述目的及他相关目的，本发明提供一种磁传感器的低频本征噪声测试系统，所述磁传感器的低频本征噪声测试系统至少包括：

稳场磁传感器、待测磁传感器、检测信号读出模块，反馈模块及补偿模块；

所述稳场磁传感器及所述待测磁传感器设置于所述补偿模块中；

所述检测信号读出模块连接于所述稳场磁传感器及所述待测磁传感器的输出端，用于读取所述稳场磁传感器及所述待测磁传感器的输出信号；

所述反馈模块的输入端连接于所述检测信号读出模块的输出端、输出端连接所述补偿模块，用于将所述稳场磁传感器检测到的信号反馈到所述补偿模块中；

所述补偿模块基于所述反馈模块的输出信号产生与环境磁场波动相反的补偿磁场。

可选地，所述待测磁传感器包括SQUID磁传感器、霍尔磁传感器、各向异性磁电阻磁传感器或巨磁电阻磁传感器。

可选地，所述稳场磁传感器包括SQUID磁传感器、霍尔磁传感器、各向异性磁电阻磁传感器或巨磁电阻磁传感器。

可选地，所述稳场磁传感器包括设置于至少一个轴向上的SQUID磁强计。

更可选地，所述磁传感器低频本征噪声测试系统还包括为所述SQUID磁强计提供低温环境的制冷液体，所述制冷液体容置于无磁杜瓦中。

更可选地，所述检测信号读出模块包括SQUID读出电路，所述SQUID读出电路的通道与所述SQUID磁强计的数量对应。

更可选地，所述稳场磁传感器包括三个SQUID磁强计，分别设置于三个互相垂直的平面上。

更可选地，所述补偿模块包括分别设置于三个互相垂直的轴向的补偿线圈，与各SQUID磁强计的轴向对应设置。