[发明专利]标准波动磁场复现装置及方法

摘要

本发明公开一种标准波动磁场复现装置及方法，该装置包括动轴式波动磁场线圈装置和波动磁场激励装置。其中动轴式波动磁场线圈装置包括磁轴探测器、波动磁场线圈主体和磁轴调节台，波动磁场线圈主体为轴对称的三环三路绕组结构。波动磁场激励装置包括任意波形发生器、线性功放、信号调理单元、电流精密测量单元及控制软件。波动磁场激励装置通过电流测量与反馈控制技术，实现在负载阻抗变化的情况下，输出幅度稳定、频率连续变化的信号。该装置复现的磁场信号由恒定磁场分量和交变磁场分量组成，磁场幅度在20μT～100μT范围内稳定，且不随频率变化而改变，磁场频率能够在0.1Hz～1kHz范围内连续变化。

主权项

标准波动磁场复现装置，其特征在于，包括：动轴式波动磁场线圈装置和波动磁场激励装置；所述动轴式波动磁场线圈装置包括波动磁场线圈主体（3）、样品台（4）、倾斜调节机构（2）、支撑架（5）和水平旋转台（1）；所述倾斜调节机构（2）和波动磁场线圈主体（3）通过支撑架（5）安装在水平旋转台（1）上；所述水平旋转台（1）用于调整波动磁场线圈主体（3）的方位角，所述倾斜调节机构（2）调节波动磁场线圈主体（3）与水平旋转台（1）之间的倾斜角度；在支撑架（5）表面放置样品台（4），样品台（4）用于放置待测设备；所述波动磁场线圈主体（3）为轴对称的三环三绕组结构，包括三个环形线圈；设三个环形线圈分别为A环、B环和C环，其中B环和C环的直径相同，均小于A环的直径；B环和C环对称的同轴布置在A环的两侧，三个环形线圈依次通过连接杆固结为一个整体；波动磁场线圈主体（3）的磁轴方向与地磁场的磁轴方向相同；所述波动磁场线圈主体（3）每个环形线圈均包括主绕组（6）、地磁修正绕组（7）、补偿绕组（8）、线圈骨架（9）和绝缘层（10）；所述主绕组（6）、地磁修正绕组（7）和补偿绕组（8）从内到外依次缠绕在线圈骨架（9）上，每个绕组之间通过绝缘层隔离，同时在补偿绕组（8）外设置绝缘层（10）；所述波动磁场线圈主体（3）的绕组结构参数为：三个环形线圈主绕组的结构比例为：A环主绕组与B环、C环主绕组的直径比为1∶0.756；B环主绕组和C环主绕组之间的间距与A环主绕组的直径之比为1.31∶1；A环主绕组与B环、C环主绕组的匝数比为64∶49；三个环形线圈主绕组的绕制方向相同，互相串联；三个环形线圈地磁修正绕组的具体结构比例为：A环地磁修正绕组与B环、C环地磁修正绕组的直径比为1∶0.8；B环地磁修正绕组和C环地磁修正绕组之间的间距与A环地磁修正绕组的直径之比为1.2∶1；三个环形线圈地磁修正绕组的匝数相同；B环、C环地磁修正绕组的绕制方向与A环地磁修正绕组的绕制方向相反，三个环互相串联；三个环形线圈补偿绕组具体结构比例为：A环补偿绕组与B环、C环补偿绕组的直径比为1∶0.796；B环补偿绕组和C环补偿绕组之间的间距与A环补偿绕组的直径之比为1.189∶1；三个环形线圈补偿绕组匝数相同，绕制方向相同，互相串联；波动磁场激励装置包括任意波形发生器、线性功放、信号调理单元、电流精密测量单元和控制软件；所述任意波形发生器通过信号调理单元与线性功放相连，线性功放与电流测量单元相连，电流测量单元与动轴式波动磁场线圈装置中的波动磁场线圈主体相连，控制软件与任意波形发生器相连，同时与电流测量单元互连。