[发明专利]一种基于线性调频信号的磁屏蔽系数快速测量方法及装置

说明书

本发明提出的基于线性调频信号的磁屏蔽系数快速测量方法及装置，通过设置三轴磁场线圈，并通过函数发生器向所述三轴磁场线圈内部输入线性调频信号，使其产生磁场幅值固定、磁场频率随时间线性变化，且方向固定的均匀磁场，可以在短时间内将不同频率下的磁屏蔽系数测量出来，且能够通过改变线性调频信号的幅值，改变均匀磁场的磁场幅值，进而在短时间内快速测量磁屏蔽系统在不同磁场环境下、不同频率下的磁屏蔽系数，大幅提高测量效率，提高测量精度。

技术领域

本发明涉及一种基于线性调频信号的磁屏蔽系数快速测量方法及装置，属于磁屏蔽和磁场精密测量领域。

背景技术

稳定的磁场环境是实现超高精度磁场测量的重要保障。由于普通环境中存在地磁场及其波动，以及电力电子设备等引起的各种幅值、频率的电磁干扰，因此需要高性能的磁屏蔽设备将这些外界磁场屏蔽，从而创造稳定的磁场环境。在超高精度磁场测量中，坡莫合金磁屏蔽筒是一种常用的高性能磁屏蔽设备。但是由于坡莫合金材料在不同频率、不同磁场幅值下磁导率不同，会导致坡莫合金磁屏蔽桶的磁屏蔽系数随磁场频率和磁场幅值的变动产生变化，进而不能得到稳定的磁场环境。

常规的磁屏蔽系数测量方法是在线圈上施加单一磁场幅值条件下测量坡莫合金磁屏蔽筒的静态屏蔽系数，或直接使用锁相放大器测量坡莫合金磁屏蔽筒某几个频率点的动态磁屏蔽系数，以上测量方法均难以全面反映磁屏蔽系统的性能，且测量不同幅值和频率下的磁场会耗费大量时间，在实际测量中测量仪器的测量结果一般只在短时内稳定，即测量时间延长，会导致测量漂移误差产生，时间越长，产生的漂移误差越大。

发明内容

本发明提供一种基于线性调频信号的磁屏蔽系数快速测量方法及装置，通过函数发生器向所述三轴磁场线圈内部输入线性调频信号，使其产生磁场幅值固定为、磁场频率随时间线性变化的均匀磁场，可以在短时间内将不同频率下的磁屏蔽系数测量出来，且能够通过改变线性调频信号的幅值，改变均匀磁场的磁场幅值，进而在短时间内测量出不同频率、不同幅值下的磁屏蔽系数，从而更全面的反映出待测磁屏蔽设备的性能。

本发明技术方案如下：

一种基于线性调频信号的磁屏蔽系数快速测量方法，包括如下步骤：

S1，设置三轴磁场线圈，并通过函数发生器向所述三轴磁场线圈内部输入线性调频信号，使其产生磁场幅值固定为|B|、磁场频率(随时间线性变化，且方向为x轴方向的均匀磁场；在所述均匀磁场内放置内置有高动态磁通门磁强计的待测磁屏蔽设备；

S2，通过所述高动态磁通门磁强计测量所述待测磁屏蔽设备的内部磁场幅值B’；

S3，该固定幅值下的磁屏蔽系数S即为所述均匀磁场的磁场幅值|B|与所述内部磁场幅值B’的比值，即

作为优选，所述基于线性调频信号的磁屏蔽系数快速测量方法还包括如下步骤：

S4，改变S1中所述函数发生器向所述三轴磁场线圈内部输入的线性调频信号的幅值，使所述均匀磁场的磁场幅值|B|发生指数式增加，并重复S2-S3，得到不同磁场幅值下所述待测磁屏蔽设备的x轴向磁屏蔽系数，进而得到x轴向磁屏蔽系数与所述均匀磁场的磁场幅值、磁场频率之间的函数关系。

作为优选，所述基于线性调频信号的磁屏蔽系数快速测量方法，还包括如下步骤：

S5，将S1中均匀磁场的方向改变为y向和/或z向，重复上述步骤S2-S4，分别得到y轴向磁屏蔽系数或z轴向磁屏蔽系数与所述均匀磁场的磁场幅值、磁场频率之间的函数关系。

作为优选，所述S1中，所述三轴磁场线圈括能产生x轴方向磁场的Lee-Whiting线圈和能产生y、z轴方向磁场的鞍形线圈。

作为优选，所述S2中，所述高动态磁通门磁强计测量到的所述内部磁场幅值B’为在一定时间段T内持续不变的所述均匀磁场的磁场幅值。。