[发明专利]正交基模磁通门传感器噪声检测装置的噪声检测方法

说明书

本发明实施例提供一种正交基模磁通门传感器噪声检测装置的噪声检测方法，噪声检测方法包括：基于探头和信号处理电路进行噪声检测，评估传感器总噪声；基于探头替代电路和所述信号处理电路进行噪声检测，评估信号处理电路自噪声；基于所述传感器总噪声和所述信号处理电路自噪声，评估探头自噪声。本发明实施例提供的方法，通过设置探头替代电路与信号处理电路配合进行噪声检测，获取信号处理电路自噪声，进而基于传感器总噪声获取探头自噪声，实现了探头与信号处理电路的噪声分离检测，为实现有针对性的传感器噪声优化设计提供了数据支持，有助于改进传感器噪声优化设计效果。

技术领域

本发明涉及噪声检测技术领域，尤其涉及一种正交基模磁通门传感器噪声检测装置的噪声检测方法。

背景技术

磁通门传感器是常见的弱磁检测传感器，广泛应用于医疗、地球物理勘探、空间物理、水下磁异探测等领域。正交基模磁通门传感器采用单极性电流源激励非晶丝材，借助拾取线圈同频检测被外部待测磁场调制的信号，经信号处理电路输出与外部待测磁场线性相关的电压信号，具有低噪声、小体积、宽频带的优势。

噪声水平是正交基模磁通门传感器关键技术参数之一，噪声水平的优化也是正交基模磁通门传感器的开发过程及其关键的步骤。正交基模磁通门传感器是噪声主要来源于探头和信号处理电路。当正交基模磁通门传感器工作于开环时，可将信号处理电路的中的前放输入端短路，测量信号处理电路输出端的噪声功率谱密度，即可获得信号处理电路的等效输入噪声。然而，开环测量存在量程有限、线性度差、频响差等不足，且绝大多数正交基模磁通门传感器均工作于闭环状态。闭环状态会导致反馈的引入，反馈信号作用于探头的拾取线圈，导致前述的信号测量电路噪声测试方法失效。

由于现有的噪声检测方法并无法单独评价探头和信号处理电路两部分的噪声贡献，传感器开发人员无法基于探头和信号处理电路分别开展噪声优化设计，导致当前的噪声优化设计针对性极差，效果不佳。

发明内容

本发明实施例提供一种正交基模磁通门传感器噪声检测装置的噪声检测方法，用以解决现有的噪声检测方法无法单独评价探头和信号处理电路两部分的噪声贡献导致噪声优化设计效果不佳的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种正交基模磁通门传感器噪声检测装置的噪声检测方法，其特征在于，所述正交基模磁通门传感器噪声检测装置，包括探头、探头替代电路和信号处理电路，所述探头替代电路是基于所述探头原理建立的响应电路；其中，所述探头用于与所述信号处理电路配合进行噪声检测，评估传感器总噪声；所述传感器总噪声由探头自噪声和信号处理电路自噪声构成；所述探头替代电路用于与所述信号处理电路配合进行噪声检测，评估所述信号处理电路自噪声；所述探头替代电路包括加法器和乘法器，所述加法器的输出端与所述乘法器的输入端连接；其中所述加法器用于对待测磁场和反馈磁场作差，获取磁场差值；所述乘法器用于将所述磁场差值与激励电流相乘，获取探头仿真输出；所述加法器和乘法器均是基于运算放大器构建的；

所述噪声检测方法包括：

基于探头和信号处理电路进行噪声检测，评估传感器总噪声；

基于探头替代电路和所述信号处理电路进行噪声检测，评估信号处理电路自噪声；

基于所述传感器总噪声和所述信号处理电路自噪声，评估探头自噪声。

第二方面，本发明实施例提供一种如第一方面所提供的基于正交基模磁通门传感器噪声检测装置的噪声检测系统，包括：

传感器总噪声检测单元，用于基于探头和信号处理电路进行噪声检测，评估传感器总噪声；

信号处理电路自噪声检测单元，用于基于探头替代电路和所述信号处理电路进行噪声检测，评估信号处理电路自噪声；

探头自噪声检测单元，基于所述传感器总噪声和所述信号处理电路自噪声，评估探头自噪声。