[实用新型]一种USB磁场梯度计

权利要求书

1.一种USB磁场梯度计，其特征在于，包括：隧道磁阻磁头、手持柄、功率电缆和USB接头；

所述隧道磁阻磁头固定安装于所述手持柄的头部，所述功率电缆的一端连接所述手持柄的尾部，所述功率电缆的另一端连接所述USB接头的尾部，所述USB接头的USB接口连接外部处理设备；

操作所述手持柄，使所述隧道磁阻磁头在磁性介质表面滑动，所述USB磁场梯度计采集所述磁性介质的磁场梯度信号并输出，所述外部处理设备记录该磁场梯度信号随时间的变化信息以进行所述磁性介质的鉴别。

2.根据权利要求1所述的USB磁场梯度计，其特征在于，所述手持柄包括：非磁性外壳、信号检测电路板以及位于所述非磁性外壳内的磁头安装座、电路板安装座和电缆安装座；

所述磁头安装座用于固定安装所述隧道磁阻磁头，所述电路板安装座用于固定安装所述信号检测电路板；

所述信号检测电路板包含连接所述隧道磁阻磁头的电源输入端的稳压芯片以及连接所述隧道磁阻磁头的信号输出端的模数转换芯片，所述模数转换芯片包含两线式串行I2C总线模块，所述I2C总线模块的时钟输出端通过所述电缆安装座连接所述功率电缆的时钟线，所述I2C总线模块的数据输出端通过所述电缆安装座连接所述功率电缆的数据线，所述稳压芯片的电源输入端通过所述电缆安装座连接所述功率电缆的电源线，所述稳压芯片的接地端通过所述电缆安装座连接所述功率电缆的地线。

3.根据权利要求2所述的USB磁场梯度计，其特征在于，所述USB接头包括：信号处理电路板、USB接口以及位于所述信号处理电路板上的微处理器、发光元件和接口芯片；

所述功率电缆的时钟线连接所述微处理器的I2C时钟端口，所述功率电缆的数据线连接所述微处理器的I2C数据端口，所述功率电缆的电源线连接所述USB接口的电源端，所述功率电缆的地线连接所述USB接口的接地端，所述微处理器分别连接所述接口芯片的数据端口和所述发光元件。

4.根据权利要求1所述的USB磁场梯度计，其特征在于，所述隧道磁阻磁头包括：非磁性探测外壳以及位于所述非磁性探测外壳内的磁头电路板、磁头固定座和背磁；

所述磁头电路板固定安装在所述磁头固定座上，所述背磁设置于所述磁头电路板的背面，所述磁头电路板的正面上设置有隧道磁阻梯度传感芯片，所述隧道磁阻梯度传感芯片包括至少一个电桥电路，所述非磁性探测外壳的检测面为平面，所述磁头电路板平行于所述非磁性探测外壳的检测面，所述电桥电路由隧道磁阻梯度传感器构成，且磁场敏感方向平行于所述非磁性探测外壳的检测面。

5.根据权利要求4所述的USB磁场梯度计，其特征在于，所述背磁为凹形永磁体，且所述背磁的凹口底面朝向所述磁头电路板，所述背磁的充磁方向垂直于该凹口的两个侧面。

6.根据权利要求5所述的USB磁场梯度计，其特征在于，所述隧道磁阻梯度传感器包括两个隧道磁阻传感器组，所述两个隧道磁阻传感器组对称设置于所述凹口底面的中心线两侧，所述两个隧道磁阻传感器组的间距为特征距离d；

所述隧道磁阻传感器组包括一个或多个隧道磁阻传感器串，所述隧道磁阻传感器串包括至少一个隧道磁阻传感器单元，所述隧道磁阻传感器单元的磁场敏感方向相同且平行于所述背磁的充磁方向。

7.根据权利要求1所述的USB磁场梯度计，其特征在于，还包括：存储器，所述隧道磁阻磁头在不同温度下的信号校准系数保存在所述存储器中。

8.根据权利要求7所述的USB磁场梯度计，其特征在于，所述存储器为闪存或者带电可擦可编程只读存储器。