[发明专利]在材料表征过程中补偿零信号误差的脉冲场磁力测定方法和装备

说明书

用于在材料表征过程中补偿零信号误差的脉冲场磁力测定(PFM)方法和装备方法涉及首先构建经合成零信号，该经合成零信号用一系列可变参数表示。对要被表征的材料样本执行测量周期，在所述测量周期中获得的波形数据被存储。经合成零信号随后在调整可变参数的值的同时被施加到经存储数据，并且将经合成零信号最佳拟合至经存储数据的值被选择。然后从经存储数据中移除具有所选值的经合成零信号，以获得经补偿的材料表征数据。

技术领域

本发明涉及在材料表征过程中补偿零信号误差的方法和装备。

技术背景

在与材料的表征相关联的多种形式的仪器装置中，可能存在作为被测特性基础的信号“签名”。该签名可因特定表征技术而异，或甚至因具体仪器而异。该签名被称为零信号，因为当仪器在正常表征过程中被使用时，在没有材料样本的情况下，签名仍被获得。

通常的做法是在数学上从表征测量周期数据减去该零信号以获得具有较大完整性的所得特性。零信号有时相对于经采样信号可能很小，但在譬如小样本或弱测量数据的情形中，零信号可能归因于样本大小/样本量、或仪器装置的限制而非常显著。零信号也会随温度或其他物理影响而改变。

一种这样的表征技术是脉冲场磁力测定或PFM，其通常被用来磁性地表征永磁体材料。由于表征技术的基本物理原理，当在没有测量样本的情况下做出测量时，存在零信号。在PFM的情形中，零信号取决于直接磁环境的电特性、温度和机械因素。材料表征测量期间的正常过程是进行两个测量周期，一个带有材料样本(测量)，一个不带有材料样本(零信号)。实际上，测量数据是材料特性和未知的零信号的组合。然后假定零信号周期测量值(不带样本)与其在测量周期期间的测量值等同，但这并非总是如此。在两个测量周期中，磁环境的组件的温度可能不相同。机械移动也可能在测量周期之间发生。这些因素和其他因素都会在零信号中产生显著变化，从而导致经校正数据中的显著的不准确性。

在PFM的实际应用中，通常针对良好的短期稳定性、以及在磁环境处于与在测量周期期间相同的温度时其尝试的零信号测量来设计机械布置。然而，未知误差仍可能存在，这些未知误差影响经校正测量值的准确度。

一般而言，现有办法的缺点可归纳如下：

1)零信号的测量永远不会是完美的，因为总是存在一定程度的污染零信号的系统噪声。

2)两个表征周期之间的磁环境温度永远不会完全相同。

3)测量零信号时，整个表征过程将花费每次表征的两倍的时间。

通过保存被施加到所有测量周期的零信号，可以缩短表征过程的长度。较长期的机械布置将不可避免地“蠕变(creep)”。其作用是改变真实的基础零信号，因而降低整体准确度。

发明内容

本文所描述的执行材料表征过程的方法使用的技术是，零信号不作为测量周期的一部分来被测量，也不是被保存的零信号，而是从表征测量中存在的数据推导出的，并在数学上被移除，而无需单独的零信号周期。

附图说明

通过非限定性示例包括了以下描述以及参照其中的附图，以便解说如何将本发明付诸实践。在附图中：

图1是可能存在于材料表征过程中的未知零信号的图形表示。

图2是所需材料表征数据的图形表示；以及

图3是所测得的材料表征数据的图形表示，其包括不需要的零信号。

附图详细说明

以下方法适合由诸如PFM装备之类的材料表征装备执行。主题方法涉及首先构建经合成零信号，该经合成零信号用一系列适当的可变参数表示。经合成零信号不是一个特定签名，而是用一系列变量表示的，这些变量可被独立地调整以通过宽范围的可能签名来调谐经合成信号。