[发明专利]一种磁传感器噪声测试系统标定方法

说明书

本发明公开了一种磁传感器噪声测试系统标定方法，该方法包括如下步骤：第一步，采集噪声测试系统自有噪声；第二步，采集金属膜电阻热噪声和噪声测试系统自有噪声叠加在一起的总噪声；第三步，获得金属膜电阻热噪声的工程推算值；第四步，获得最接近金属膜电阻热噪声理论值的工程推算值；第五步，提取金属膜电阻热噪声的噪声频谱；第六步，确定第四步和第五步中噪声测试系统的工作参数，标定完成。本发明提出的一种磁传感器噪声测试系统标定方法能够发挥噪声测试系统的最佳性能，大大提高磁传感器噪声测试结果的准确度，为磁传感器在施加偏置电压和激励磁场的条件下进行的噪声测试提供了有效参考。

技术领域

本发明涉及传感器噪声测试技术领域，具体为一种磁传感器噪声测试系统的标定方法。

背景技术

磁传感器常用于对微小磁场和微弱磁场的探测，磁场信号强度越弱，对磁传感器分辨能力要求就越高。磁传感器的本底噪声反映了其分辨力极限。为了准确获取磁传感器的分辨力极限，对磁传感器噪声测试系统进行标定是必不可少的。

发表于《传感技术学报》，名称为“磁阻型弱磁传感器特性自动测试系统”的论文，测试了一款巨磁阻(GMR)磁传感器的低频噪声，将测量数据与磁传感器生产厂家提供的传感器资料中的低频噪声数据进行了对比。通过对比，推断其测量数据与传感器资料中给出的数据基本一致。该文献中没有对磁传感器噪声测试系统进行标定，且其获得的噪声数据也没有剔除噪声测试系统自有噪声，导致其数据准确度不高。

目前暂无与本发明磁传感器噪声测试系统标定方法类似的专利及文献。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前磁传感器噪声测试中不对噪声测试系统进行标定导致噪声测试准确度不高的问题，本发明提供一种磁传感器噪声测试系统标定方法。该方法通过对噪声测试系统进行标定，提高了测试系统采集的噪声精度。

为了解决以上问题，本发明采用以下标定方法：

一种磁传感器噪声测试系统的标定方法，包括如下步骤：

第一步：将噪声测试系统中的低噪声放大器输入端短路，采集噪声测试系统自有噪声，生成时域波形，并对该时域波形进行数据处理；

第二步：将金属膜电阻连接在低噪声放大器输入端，采集金属膜电阻热噪声和噪声测试系统自有噪声叠加在一起的总噪声，生成时域波形，并对该时域波形进行数据处理；

第三步：结合第一步和第二步中经数据处理后的噪声时域波形，获得金属膜电阻热噪声的工程推算值；

第四步：调节测试系统工作参数，进行多次测试，得到第三步中最接近金属膜电阻热噪声理论值的工程推算值；

第五步：在第四步中获得最接近金属膜电阻热噪声理论值的工程推算值，并将该测试条件下经过数据处理后的时域波形转换为频域波形，提取金属膜电阻热噪声的噪声频谱；

第六步：确定第四步和第五步中噪声测试系统的工作参数，标定完成，通过标定，提高了磁传感器噪声测试结果的准确度。

进一步地，噪声测试系统包括低噪声放大器、数据采集卡和计算机。

进一步地，在第一步和第二步中，所述的数据处理过程是对采集的数据进行FFT数字滤波，将采集的数据带宽限制为0至10kHz，并保持整个数据处理过程中带宽不变。

进一步地，在第五步中，所述的时域波形转换为频域波形的过程是首先进行FFT，然后将金属膜电阻热噪声与噪声测试系统自有噪声叠加在一起的总噪声的功率谱与噪声测试系统自有噪声的功率谱相减，剔除噪声测试系统的自有噪声。

进一步地，噪声测试系统的工作环境温度范围为绝对温度290k至310k。

进一步地，低噪声放大器的放大倍数调节范围为1至20000倍。