[发明专利]一种基于低通滤波的磁信号测量装置与方法

说明书

本发明提供了一种基于低通滤波的磁信号测量装置与方法，属于磁信号的测量与检测领域。本发明基于低通滤波的磁信号测量方法具体步骤为：步骤一：工控机运行，控制数模输出模块输出两路角频率分别为ω1和ω2的正弦信号；步骤二：两路正弦信号驱动线圈在空间产生角频率为ω1和ω2的交变磁场；步骤三：信号接收器接收交变磁场中的磁信号，并将接收到的磁信号转换为电信号，传输到模数采样模块；步骤四：经模数采样模块的处理后转换成离散的数据序列传输至工控机；步骤五：工控机对数据序列做进一步处理，将角频率为ω1和ω2的参考信号与测量信号相乘，采用低通滤波器提取其中的直流分量，经过运算后得到频率分别为ω1和ω2的交流分量的幅值A1和A2，实现对两个频率的磁信号的检测。

技术领域

本发明涉及一种基于低通滤波的磁信号测量装置与方法，属于磁信号的测量与检测领域。

背景技术

论文《基于磁阻传感器的弱磁信号采集系统设计》(传感器与微系统，王永龙、杨卫、石云波、张文栋，20080120)中提出了一种基于各向异性磁阻传感器的弱磁信号采集方法。该方法使用硬件电路对采集到的模拟信号进行调理，利用仪表放大器抑制共模信号。经实验验证该系统可以实现对弱磁信号的采集；虽然能实现对弱磁信号的采集和对共模噪声的抑制，但是在使用时可能会存在零点漂移等问题，测量稳定性较差，而且采集得到的弱磁信号为模拟信号，应用于数字系统中时需另加AD装置。

论文《小波消噪方法在目标磁信号检测中的应用》(中国船舶重工集团公司第七一〇研究所，杨勇、石超、董昊，20150215)中提出了一种应用小波分析对低信噪比的磁异常信号进行消噪处理的方法。该方法先构建磁性目标偶极子模型，仿真得到磁性目标含噪磁异常信号，再应用小波方法对含噪信号进行消噪，经仿真实验验证可以有效的提高磁异常信号的检测能力；虽然在仿真实验中可以有效的提高对磁异常信号的检测能力，但是在实际应用中存在计算复杂等问题，不适用于导航定位等实时性要求较高的场合。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，进而提供一种基于低通滤波的磁信号测量装置与方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明一种基于低通滤波的磁信号测量装置，所述基于低通滤波的磁信号测量装置包括工控机、数模输出模块、模数采样模块、线圈和信号接收器；工控机的输出端连接着数模输出模块的输入端；数模输出模块的输出端连接着线圈的输入端；信号接收器的输出端连接着模数采样模块的输入端；模数采样模块的输出端连接着工控机的输入端。

所述本发明一种基于低通滤波的磁信号测量装置，所述线圈包括线圈一和线圈二，数模输出模块的输出端连接着线圈一的输入端；数模输出模块的输出端连接着线圈二的输入端。

所述本发明一种基于低通滤波的磁信号测量装置，所述数模输出模块采用DA输出卡；模数采样模块采用AD采样卡；所述工控机上安装有DA输出卡和AD采样卡。

所述本发明一种基于低通滤波的磁信号测量装置，所述模数采样模块包括前置放大器、抗混叠滤波器和采样保持器。

本发明一种基于低通滤波的磁信号测量方法，所述基于低通滤波的磁信号测量方法的具体步骤为：

步骤一：工控机运行，控制数模输出模块输出两路角频率分别为ω1和ω2的正弦信号；