[发明专利]多通道心磁探测系统磁场-电压系数的标定装置及方法

权利要求书

1.一种多通道心磁探测系统磁场-电压系数的标定装置，其特征在于，所述装置包括依次连接的电流激励装置、磁场生成机构、信号采集分析装置；

电流激励装置基于当前的控制指令输出对应激励电流至磁场生成机构；

磁场生成机构在多通心磁图仪的磁强计区域内产生均匀磁场，磁强计受到均匀磁场激发产生电压信号；

信号采集和分析装置采集所有磁强计输出的电压信号，记录各磁强计在不同磁场强度下的电压值，拟合各磁强计的电压-磁场关系曲线，电压-磁场关系曲线的拟合斜率即为电压-磁场系数。

2.如权利要求1所述多通道心磁探测系统磁场-电压系数的标定装置，其特征在于，磁场生成机构为双平面线圈，平面线圈内的导线按照离散电流密度函数所形成的等值线进行走线。

3.如权利要求1所述所述多通道心磁探测系统磁场-电压系数的标定装置，其特征在于，电流激励装置包括依次连接的指令输出单元、D/A输出仪、阻抗匹配器及压控电流源；

指令输出单元，用于生成电压控制指令；

D/A输出仪，基于电压控制指令输出压控信号；

阻抗匹配器，用于D/A输出仪与压控电流源之间的阻抗匹配，同时将变压控信号输出至压控电流源；

压控电流源，基于压控制信号输出相应的激励电流值。

4.如权利要求1所述所述多通道心磁探测系统磁场-电压系数的标定装置，其特征在于，信号采集分析装置包括：

N个信号放大器，N个信号放大器分别与N个磁强计的输出端连接；

A/D采集仪，连接N个信号放大器的输出端；

数据处理单元，对A/D采集仪输出的电压信号进行滤波，对相同磁场强度下各电压取平均，形成该磁场强度下的电压，将各磁场计在不同磁场下的电压拟合成电压-磁场关系曲线，其拟合斜率即为对应磁强计的电压-磁场系数。

5.基于权利要求1至4任一权利要求所述多通道心磁探测系统磁场-电压系数的标定装置的多通道心磁探测系统磁场-电压系数的标定方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：

S1、生成新的电压控制指令，基于当前电压控制指令输出对应的激励电流至磁场生成机构；

S2、磁场生成机构在心磁图仪的磁强计区域内产生均匀磁场，磁强计受到均匀磁场激发产生电压信号；

S3、信号采集分析装置采集当前磁场下的平均电压，并记录电压-磁场强度值，执行步骤S1；

S4、将各磁场计在不同磁场下的电压拟合成电压-磁场关系曲线，其拟合斜率即为对应磁强计的电压-磁场系数。

6.一种磁场生成机构的设计方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：

S1、基于心磁图仪系统所处的磁屏蔽室内尺寸确定两线圈平面的尺寸；

S2、在线圈中心位置处确定目标场区域，目标场区域完全覆盖心磁图仪中磁强计所在区域；

S3、根据电流边界条件确定平面线圈中各点的电流密度函数；

S4、确定两线圈平面的设计参数，求解电流密度函数中的系数矩阵P_nm；

S5、离散电流密度函数，形成等值线，等值线即为平面线圈的导线走线，并生成线圈坐标；

S6、双平面线圈的坐标导入有限元仿真软件中，建立双平面线圈有限元仿真模型，设定导线中电流值，进行仿真实验；

S7、获取目标场区域在仿真实验中的磁场均匀度，若与设计的均匀度匹配，则形成权利要求1至4任一权利要求所述多通道心磁探测系统磁场-电压系数的标定装置中的磁场生成机构。