[实用新型]一种三维地磁场抵消装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种地磁场抵消装置，特别涉及一种三维地磁场抵消装置。

背景技术

当前，由于地磁场的存在，弱磁场测量传感器的特性测量受到局部地磁场的影响很大，因此，在弱磁场测量传感器的特性评估工作中需要消除局部地磁场的影响，从而能够对传感器的特性进行正确的分析，为弱磁场测量传感器的研制提供可靠的无地磁场环境。所以，在弱磁场测量传感器的特性测试的工作中，局部地磁场抵消系统的研制是十分重要的。

现有的消除地磁场影响的方式主要分为屏蔽和抵消两方面，而在野外环境或者做小型实验等的情况下，屏蔽的处理方式不易实现，所需的成本较高，难以利用较短时间构建所需精度的屏蔽装置。相比较而言，在这种情况下抵消的方式更具有针对性与实用性，在当前的磁场测量领域有更大的发展空间。但是现有的设备中所利用的抵消方式并不具备较高的通用性，多是遇到具体的问题再去进行设计与制造。

发明内容

本实用新型的目的是为了现有的地磁场抵消装置在使用过程中不具备较高通用性的问题而提供的一种三维地磁场抵消装置。

本实用新型提供的三维地磁场抵消装置包括有磁阻传感器、滤波器、模数转换模块、微处理器、数模转换模块、功率放大模块和三维线圈，其中磁阻传感器、滤波器和模数转换模块集成后依次串联，滤波器能够将磁阻传感器测量出的信号进行初步处理，并将该信号传送至模数转换模块，模数转换模块能够将得到的模拟信号数字化，模数转换模块与微处理器一侧相连接，微处理器的另一侧与数模转换模块相连接，微处理器能够将模数转换模块转换出的数字信号进行相应的处理，从而得到合适的反馈信号，并将该反馈信号传送至数模转换模块，数模转换模块还与功率放大模块相连接，功率放大模块的一侧与三维线圈相连接，三维线圈还与磁阻传感器相连接，三维线圈产生的磁场与原有的磁场进行叠加，使得磁阻传感器所处位置为局部零磁环境。

磁阻传感器的型号为HMC5843型。

模数转换模块为12位ADC芯片。

数模转换模块的型号为AD5791。

本实用新型的工作原理：

磁阻传感器和模数转换模块能够对信号进行基本的处理，通过I2C通信协议可将磁阻传感器采集到的信号传送至微处理器中(CPU主机中)，微处理器处理后产生的数字信号通过SPI通信协议传送至20位的数模转换AD5791中，从而完成相应的数模转换。转换后的模拟信号通过三极管进行功率放大，产生的合适大小的电流加载在三维线圈上，通电线圈产生的磁场与原有的磁场进行叠加，从而产生局部的近零磁环境。

本实用新型的有益效果：

1.本装置能够利用抵消的方式完成对近零磁环境的创建，从而能够使得磁通门，原子磁力仪等仪器有较好的工作环境。

2.本装置采用的材料较少，能够保证装置的体积较小，具备便携性，能够保证在野外工作等情况下发挥作用。

3.本装置采用的芯片均为相关领域中可靠性以及各项指标较好的产品，能够保证本装置发挥出设计的功能，且具备较高的稳定性。

4.本装置采用的材料等均较为环保且较为节省原料，能够在完成设计功能的基础上尽可能节约能源，对环境不会造成破坏。

附图说明

图1为本实用新型所述装置整体结构示意图。

图2为本实用新型所述的磁阻传感器与微处理器的连接线路示意图。

图3为本实用新型所述的数模转换模块线路示意图。

图4为本实用新型所述的数模转换模块正负供电电源线路示意图。

1、磁阻传感器 2、滤波器 3、模数转换模块 4、微处理器

5、数模转换模块 6、功率放大模块 7、三维线圈。

具体实施方式

请参阅图1、图2、图3和图4所示：