[发明专利]一种用于对三维电场测量装置进行三维校准的方法及系统

说明书

本发明公开了一种用于对三维电场测量装置进行三维校准的方法及及系统，将待校准的三维电场测量装置分别以第一状态和第二状态置于平行极板合成电场校准装置中，并加载单位电压，以分别获取所述三维电场测量装置的场强测量方向值和场强测量总值；分别计算所述三维电场测量装置在第一状态下和第二状态下的场强理论方向值和场强理论总值；根据上述场强测量方向值、场强测量总值、场强理论方向值和场强理论总值确定三个方向的耦合系数。本发明能够在不新增电场发生装置的条件下，实现三维电场测量装置的三个维度的同时校准，同时获得了三个维度间的耦合系数，提高了校准效率，解决了三个维度间的耦合解耦校准问题。

技术领域

本发明涉及电磁测量及校准技术领域，并且更具体地，涉及一种用于对三维电场测量装置进行三维校准的方法及系统。

背景技术

现有的合成电场校准装置都是基于采用大平行极板构成，通常情况下是把待校准的传感器至于均匀场中，让电场方向垂直于传感器，这样就可以对传感器进行单维的校准。如果需要进行三维传感器的校准，就需要对传感器进行3个方向的旋转后逐一进行校准。这种校准方式虽然可以对测量装置的3个维度都进行独立校准，但是不能给出三维度之间的耦合关系，对传感器的应用范围存在一定的限制。

因此，如何基于现有的大平行极板合成电场校准装置，来对三维电场测量装置同时进行3个维度的校准，是急需解决的问题。

发明内容

本发明提出一种用于对三维电场测量装置进行三维校准的方法及系统，以解决如何对三位电场测量装置进行三维校准的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种用于对三维电场测量装置进行三维校准的方法，所述三维电场测量装置为立方体结构，任一个顶点所在的三个面分别为用于测量x、y和z三个方向场强的X面、Y面和Z面；所述方法包括：

将待校准的三维电场测量装置以第一状态置于平行极板合成电场校准装置中，并在所述平行极板合成电场校准装置中加载单位电压，以分别获取所述三维电场测量装置测量的x、y和z三个方向的第一场强测量方向值和第一场强测量总值；其中，所述第一状态为：设置X面、Y面和Z面中的两个面均与平行极板成第一预设角度，剩余的一个面与所述平行极板成第二预设角度；

计算所述三维电场测量装置在第一状态下x、y和z三个方向的第一场强理论方向值和第一场强理论总值；

将所述三维电场测量装置以第二状态置于平行极板合成电场校准装置中，并在所述平行极板合成电场校准装置中加载单位电压，以分别获取所述三维电场测量装置测量的x、y和z三个方向的第二场强测量方向值和第二场强测量总值；其中，所述第二状态为：设置X面、Y面和Z面中另外的两个面均与平行极板成第一预设角度，剩余的一个面与所述平行极板成第二预设角度；

计算所述三维电场测量装置在第二状态下x、y和z三个方向的第二场强理论方向值和第二场强理论总值；

根据x、y和z三个方向的第一场强测量方向值、第一场强理论方向值、第二场强测量方向值、第二场强理论方向值、第一场强测量总值、第一场强理论总值、第二场强测量总值和第二场强理论总值，确定三个方向的耦合系数。

优选地，其中所述第一预设角度为45°；所述第二预设角度为90°。

优选地，其中所述根据x、y和z三个方向的第一场强测量方向值、第一场强理论方向值、第二场强测量方向值、第二场强理论方向值、第一场强测量总值、第一场强理论总值、第二场强测量总值和第二场强理论总值，确定三个方向的耦合系数，包括：