[发明专利]一种非屏蔽环境下磁传感器阵列的校准方法

说明书

一种非屏蔽环境下对磁传感器阵列进行校准的方法，包括：选择一组磁场传感器阵列中的磁场传感器测得的包括背景磁场的磁场强度数据，根据预定的指标和规则，选择磁场强度数据中均匀度和一致性相对较好的磁场强度数据，作为后续处理的依据；去除背景磁场强度，依据选择的均匀度和一致性相对较好的磁场强度数据，对背景磁场强度的值进行处理，以得到更符合校准线圈的磁场强度数据；校准磁传感器阵列，对校准磁场强度的信号进行进一步的选择及处理，并得到多个通道之间的校准系数。本发明的优点在于，可在非屏蔽环境实现磁传感器阵列的校准，这对于使用屏蔽条件有限的场合非常实用，且方法简易可行。

技术领域

本发明涉及到多个传感器组成的磁传感器阵列的校准方法。

背景技术

在磁场测量应用中，磁传感器阵列通常作为系统的最前端。为保证多个传感器工作的一致性，通常需要对磁传感器进行校准。磁传感器的校准是相对困难的，主要是体现在背景磁场对校准精度的影响。即使在磁屏蔽室内进行校准，也很难保证磁场的一致性，尤其是在低频段磁场。

现有技术大部分都在磁屏蔽室内进行，通过校准线圈产生一个已知强度和方向的磁场，通过测量传感器阵列的电压输出实现校准方法。这种方法相对而言是比较准确的，但缺点也很明显。一是磁屏蔽室的造价随着屏蔽效果的提高而急剧上升，其成本在很多情况下可能会无法接受；二是对于低频磁场和地磁场，由于其波长极长，目前的技术手段难以保证其屏蔽效果。

发明内容

本发明人研究了非屏蔽的环境下利用磁场处理的一些自定义指标选择数据选择，以将背景磁场的影响尽可能降低，并提出一种校准方法。该方法相对简单易行，并且有一定精度，具备良好的应用价值。

本发明人由此提出了一种非屏蔽环境下对磁传感器阵列进行校准的方法，其包括选择背景磁场数据、去除背景磁场和校准磁传感器阵列三个步骤。其中，选择背景磁场数据通过自定义的指标及一定的规则，选择背景磁场中相对来讲均匀度和一致性较好的磁场数据，作为后续处理的依据；去除背景磁场是依据选择后的数据，将背景磁场强度的值进行处理，以得到较符合校准线圈的磁场强度数据；校准磁传感器阵列是在将背景磁场去除后对校准磁场的信号进行进一步的选择及处理，并得到多个通道之间的校准系数。

根据本发明的一个方面，提供了一种非屏蔽环境下对磁传感器阵列进行校准的方法，其特征在于包括：

选择一个磁场传感器阵列中的磁场传感器测得的背景磁场的磁场强度数据，根据预定的指标和规则，选择背景磁场强度中均匀度和一致性相对较好的磁场强度数据，作为后续处理的依据；

去除背景磁场，依据选择的均匀度和一致性相对较好的磁场强度数据，对背景磁场强度的值进行处理，以得到更符合校准线圈的磁场强度数据；

校准磁传感器阵列，对校准磁场强度的信号进行进一步的选择及处理，并得到多个通道之间的校准系数。

附图说明

图1是本发明的校准各部分的连接示意图。

图2是本发明的实施步骤一个实施例的流程框图。

图3是本发明的选择磁场强度数据一个实施例的流程框图。

图4是本发明的校准阵列一个实施例的流程框图。

具体实施方式

为更好说明本发明的内容，本发明首先对磁传感器阵列进行说明。磁传感器阵列是由多个磁场传感器组成，目前有多种形式，其测量原理和使用方法不尽相同。本发明中的数据针对是某一个方向的磁场数据，比较适合于方向性明确的矢量磁场传感器。对于标量传感器或者总场传感器，需在本发明的基础上，需进行增加方向性或者进行分量求解。因此，本发明的磁传感器的测量方向为同一个方向，并且能够测量大小及方向。下文中对此将不再强调。