[发明专利]一种基于巨磁阻抗效应的磁场测量装置

摘要

本发明公开了一种基于巨磁阻抗效应的磁场测量装置，包括：激励源（1）、同步整流信号发生器（2）、探测头（3）、同步整流器（4）、伺服控制器（5）。激励源（1）与探测头（3）通过印制线连接，激励源（1）与同步整流信号发生器（2）通过印制线连接，同步整流信号发生器（2）与同步整流器（4）通过印制线连接，同步整流器（4）与探测头（3）通过印制线连接，同步整流器（4）与伺服控制器（5）通过印制线连接，伺服控制器（5）与探测头（3）通过印制线连接。本发明具有高灵敏度、高分辨率的特点，同时具有高的响应速度；其尺寸小、功耗低、温度特性好；具有较高的线性度。

主权项

一种基于巨磁阻抗效应的磁场测量装置，包括：激励源（1），其特征在于还包括：同步整流信号发生器（2）、探测头（3）、同步整流器（4）、伺服控制器（5）；探测头的磁场测量元件为具有巨磁阻抗效应的非晶丝；激励源采用CMOS非门多谐振荡器；同步整流器采用模拟开关；激励源（1）输出端与探测头（3）输入端印制线连接，激励源（1）输出端与同步整流信号发生器（2）输入端印制线连接，同步整流信号发生器（2）输出端与同步整流器（4）输入端印制线连接，同步整流器（4）输入端与探测头（3）输出端印制线连接，同步整流器（4）输出端与伺服控制器（5）输入端印制线连接，伺服控制器（5）输出端与探测头（3）输入端印制线连接；由激励源（1）为探测头（3）的磁场测量元件非晶丝材料提供激励信号，当经过非晶丝轴向的磁场发生变化时，探测头（3）的交流输出电压随之变化，该信号输入到同步整流器（4），在同步整流信号发生器（2）的控制下，同步整流器（4）输出成比例的直流电压信号，直流电压信号经过伺服控制器（5）调节后分别产生输出电压信号和反馈电流信号，该输出电压信号与经过非晶丝轴向的磁场成比例，反馈电流信号返回探测头（3），用以平衡经过非晶丝轴向的磁场；激励源（1）为探测头（3）的磁场测量元件非晶丝材料提供激励信号，当经过非晶丝轴向的磁场发生变化时，探测头（3）输出的与被测磁场成比例的交流电压信号随之变化，该信号输入到同步整流器（4），在同步整流信号发生器（2）的控制下，同步整流器（4）输出成比例的直流电压信号，直流电压信号经过伺服控制器（5）调节后分别产生输出电压信号和反馈电流信号，该输出电压信号与经过非晶丝轴向的磁场成比例，反馈电流信号通过导线返回探测头（3），产生与被测磁场大小相同方向相反的磁场，用以平衡经过非晶丝轴向的磁场；探测头（3）采用小尺寸设计，非晶丝为低功耗材料，所有元器件采用小封装低功耗产品，保证了磁场测量装置的小尺寸和低功耗，激励源（1）和伺服控制器（5）的高带宽保证了磁场测量装置的高响应速度，非晶丝材料的特性和伺服控制器（5）的深度负反馈保证了磁场测量装置的高灵敏度、高分辨率以及良好的温度特性，负反馈保证了磁场测量装置的高线性度。