[发明专利]磁场测量系统及测量磁场的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁场测量系统和测量磁场的方法，尤其涉及一种测量微弱磁场及环境复杂的磁场的测量系统和方法。

背景技术

目前，测量电磁场的方法有两种：即：物理测量方法和磁感应线圈测量方法。

传统的物理测量方法是利用F＝QVB的经验公式来间接测量，通过分别测量这几个物理量，再以经验公式来计算出所搭建的环境的电磁场大小。这种测量方法的优点是测量出来的结果准确，但是这种方法只是适用在实验室的实验中，并且只是测量实验时所搭建的环境的磁场，即是在理想的环境下测量。如果要考虑到测量周围环境的磁场，那么测量的准确度就由于外界环境的非理想化而大大降低，并且在实际的测量中电荷数的测量非常不容易实现，因此这种方法就不适合对周围环境的磁场进行检测。

通过磁感应线圈测量磁场的强度，磁感应线圈中有交变的磁场存在时就能由电磁感应诱导出一定大小的交流电压，可以通过测量磁场诱导出来的电压来间接计算出线圈内部的磁场强度，从而达到测量线圈周围的磁场强度的目的。这是目前最常用的一种测量方法，但是这种方法只能对一个方向的磁场进行测量，如果要测量整个环境的磁场强度就需要分时对三个方向的磁场进行分别测量，然后在对测量数据进行二次处理才能得到环境磁场的准确值，这样如果在环境恶劣的情况下就不能准确的测量出当前磁场的强度了。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术中一次只能测量一个方向磁场，不能在环境复杂时同时测量多个方向的磁场的技术问题。

本发明解决技术问题的技术方案是：构建一种磁场测量系统，包括：测量磁场的磁场感应组件、对磁场感应组件感应的磁场信号进行采集的信号采集组件、对所述信号采集组件采集的信号进行处理的信号处理模块，所述磁场感应组件包括第一线圈、第二线圈、第三线圈，所述第一线圈、第二线圈、第三线圈成“品”字形且三个线圈的中心线相互垂直地放置，所述第一线圈、第二线圈及第三线圈连接至一公共端，所述信号采集组件也包括分别与所述线圈对应连接的第一信号采集组件、第二信号采集组件、第三信号采集组件。

本发明解决技术问题的进一步技术方案是：所述第一线圈为立式线圈，所述第二线圈和所述第三线圈为卧式线圈。

本发明解决技术问题的进一步技术方案是：所述信号处理模块包括信号校准单元和磁场处理单元。

本发明解决技术问题的进一步技术方案是：还包括磁场校正单元，所述磁场校正单元通过在两个点测量的数值对公式T＝KV+B中K、B两个参数进行校正。

本发明解决技术问题的进一步技术方案是：所述信号处理模块包括信号放大单元，将采集到的磁场信号进行放大。

本发明解决技术问题的进一步技术方案是：所述信号放大单元包括放大采集的磁场信号的第一信号放大单元以及放大所述第一信号放大单元放大的信号的第二信号放大单元。

本发明解决技术问题的技术方案是：提供一种测量磁场的方法，包括如下步骤：

设置磁场测量组件：将所述第一线圈、第二线圈、第三线圈成“品”字形且三个线圈的中心线相互垂直地放置，将所述第一信号采集组件、第二信号采集组件和第三信号采集组件分别对应与对应线圈连接，将信号采集组件与信号处理模块连接；

采集磁场信号：所述信号采集组件分别同时采集对应的磁场线圈的磁场信号；

处理磁场信号：由信号处理模块处理采集磁场信号步骤采集的磁场信号。

本发明解决技术问题的进一步技术方案是：所述处理磁场信号步骤处理磁场信号，包括磁场信号放大过程。

本发明解决技术问题的进一步技术方案是：所述磁场信号放大过程包括磁场信号的第一级放大和第二级放大。

本发明解决技术问题的进一步技术方案是：所述处理磁场信号步骤处理磁场信号还包括磁场校正步骤，即通过在两个点测量的数值对公式T＝KV+B中K、B两个参数进行校正，其中T表示磁感应强度，V表示磁感应电压，K、B为参数。

本发明技术方案产生的技术效果是：采用三个测量磁场的线圈，三个线圈成“品”字形且中心线相互垂直地放置，同时测量三个方向的磁场，再根据三个方向的磁场采集信号获得精确的磁场大小

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的磁场线圈连接图。

图3为本发明的采集信号放大示意图。

图4为本发明的测量磁场的方法流程图。

图5为本发明的测量磁场的方法优选实施方式图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明技术方案进一步说明。