[发明专利]一种三轴双向补偿式磁场测量装置

说明书

本发明提供了一种三轴双向补偿式磁场测量装置，其结构包括三轴环形支架、三轴补偿线圈、磁场传感器、电源调节电路集成和基座；其中，所述三轴环形支架与基座的三维坐标方向保持一致并固定，所述三轴补偿线圈均匀缠绕于三轴环形支架外表面，电源调节电路集成与三轴补偿线圈两端连接，根据磁场传感器所测磁场强度大小和方向不同，向三轴补偿线圈提供产生补偿磁场的电流，并调节补偿磁场大小和方向；磁场传感器置于三轴环形支架内部中央位置，能有效保证磁场传感器处于稳定磁场环境中。本发明能够有效改善传统磁场传感器的测量范围不足的缺陷，示值更加稳定准确，退磁迅速，能够实现快速测量，具有较大的开发价值。

技术领域

本发明属于磁场强度测量装置制造领域，具体涉及一种三轴双向补偿式磁场测量装置。

背景技术

为了满足对弱磁场、强磁场等多种复杂磁场环境的测量需求，设备研发人员需要不断发掘新的方法和工艺，进一步提高磁场测量仪器的测量精度。目前，在大多数应用环境中对磁场强度的测量方式一般是将磁场传感器放在被测磁场环境中，直接对目标磁场强度信号进行采集、转化、处理和输出，得到测量结果。这种直接测量方式对磁场传感器探头的要求很高，若外界磁场波动范围较大，则会对磁场传感器产生差距较大的激励，使得传感器误差增大，探头对不同的磁场强度磁场传感器有着不同的灵敏度，只有磁场传感器探头处在最合适的灵敏度范围内，才可得到最有效、准确的磁场强度值。因此设计一种对多种磁场传感器可配适的补偿装置，也尤为必要。

发明内容

本发明针对目前磁场强度测量仪器在多种磁场强度测量环境下测量范围存在不能扩展、外界磁场环境变化剧烈误差较大的问题，提供一种三轴双向补偿式磁场强度测量装置。本磁场强度测量装置可配适多种规格磁场传感器，不影响磁场传感器本身的正常工作状态，可完成对多种磁场强度测量，测量结果准确，稳定可靠。为了实现补偿测量功能，本发明采取的技术方案如下：

一种三轴双向补偿式磁场测量装置，包括三轴环形支架、三轴补偿线圈、磁场传感器、电源调节电路集成和基座，其中，所述基座为空心六面体，所述三轴环形支架包括X轴、Y轴、Z轴两两正交，与所述基座六个面中心点固定连接，所述三轴补偿线圈均匀缠绕于三轴环形支架外表面，所述磁场传感器安装在三轴交点处，所述电源调节电路集成内部设有电池和电流调节开关，所述电源调节电路集成安装在基座内。

特别的，三轴环形支架与基座的三维坐标方向保持一致并固定，支架外侧设有数圈均匀分布凹线槽轨道，用于安装三轴补偿线圈，能够保证在三轴环形支架内部快速产生均匀稳定的补偿磁场，以抵消或增强三轴补偿线圈外部环境中目标磁场强度；电源调节电路集成与三轴补偿线圈两端连接，根据磁场传感器所测磁场强度大小不同，向三轴补偿线圈提供产生补偿磁场的电流，并调节补偿磁场大小和方向；磁场传感器置于三轴环形支架内部中央位置，分别距三轴环形支架内表面和两端的距离相等，能有效保证磁场传感器处于稳定磁场环境中。

进一步，所述基座为矩形体，长宽高分别为20cm、5cm、5cm，所用制造材料具有良好的支撑性、无磁性和耐高温性。

进一步，所述三轴补偿线圈绕向为顺时针或逆时针。

进一步，所述电源调节电路集成为长方体，长宽高分别为5cm、3cm、3cm，所述电流调节开关为无级调节开关，电池与三轴补偿线圈两端串联。

进一步，电流调节开关的调节对象为电流大小和方向，在调节前将该磁场强度测量装置置于所测目标磁场环境中，首先通过磁场传感器对目标磁场强度进行粗测量，得到预估算磁场强度值，测量人员（或软件）根据粗测数据，预估算磁场强度值是否超出传感器测量量程做出补偿决策。