[发明专利]磁强计误差校正方法及装置、磁强测量装置

说明书

本发明提供一种磁强计误差校正方法，测量并计算磁强计每个测量轴的非线性修正系数；调整探头温度，并根据所述非线性修正系数计算所述磁强计测量轴的探头温度修正系数；调整电路温度，并根据所述非线性修正系数计算所述磁强计测量轴的电路温度修正系数；利用所述非线性修正系数、所述探头温度修正系数以及所述电路温度修正系数校正所述磁强计每个测量轴的直接测量值；将校正后的每个测量轴的直接测量值进行正交度矫正，得到所述磁强计每个测量轴的磁场分量。本发明实施例还提供一种磁强计误差校正装置及磁强测量装置。利用本发明实施例，可优化磁强计输出与真实磁场之间的非线性，提高磁强计的线性度。

技术领域

本发明涉及磁场测量技术领域，尤其涉及一种磁强计误差校正方法及装置、磁强测量装置。

背景技术

本部分旨在为权利要求书及具体实施方式中陈述的本发明实施例的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

磁强计是一种用于测量磁场的仪器，现有的磁强计探头三轴方向并不是完美的相互正交，这就造成测量方向上的误差，通常在探头上加装专门的硬件矫正装置进行三轴正交度矫正，这种矫正方法抗震特性较差，而且加大了探头的尺寸和重量。探头温度对输出结果有较大影响，通常温度每变化一摄氏度，磁强计输出变化约万分之一。电路的非对称性对输出结果的影响，通常无论是数字电路AD还是模拟电路放大器，都不是完全理想对称，输出的结果存在严重的非线性。磁强计电路主要是模拟电路，其核心器件为运算放大器，运算放大器的温度漂移特性也是影响磁强计性能的一个主要因素。

发明内容

鉴于此，有必要提供一种磁强计误差校正方法及装置、磁强测量装置，可优化磁强计输出与真实磁场之间的非线性，提高磁强计的线性度。

本发明实施例一方面提供一种磁强计误差校正方法，应用于磁强计及各种测量装置，所述磁强计误差校正方法包括：

测量并计算磁强计每个测量轴的直接测量值与磁场模拟真值，根据公式I对所述直接测量值与磁场模拟真值进行建模处理，并利用最小二乘方法计算所述磁强计每个测量轴的非线性修正系数；

其中，[k_x,N-1,k_x,N-2,…,k_x,1,k_x,0]、[k_y,N-1,k_y,N-2,…,k_y,1,k_y,0]、[k_z,N-1,k_z,N-2,…,k_z,1,k_z,0]分别为X轴、Y轴、Z轴待求的所述非线性修正系数，m_x,i、m_y,i、m_z,i分别为第i次测量X轴、Y轴、Z轴的磁场模拟真值，x_i、y_i、z_i分别为第i次测量X轴、Y轴、Z轴的直接测量值；

调整探头温度，并根据所述非线性修正系数计算所述磁强计测量轴的探头温度修正系数；

调整电路温度，并根据所述非线性修正系数计算所述磁强计测量轴的电路温度修正系数；

利用所述非线性修正系数、所述探头温度修正系数以及所述电路温度修正系数校正所述磁强计每个测量轴的直接测量值；

将校正后的每个测量轴的直接测量值进行正交度矫正，得到所述磁强计每个测量轴的磁场分量。

进一步的，在本发明实施例提供的上述磁强计误差校正方法，所述利用最小二乘方法计算所述磁强计每个测量轴的非线性修正系数包括：

根据公式I、每个测量轴的磁场模拟真值并采集所述磁场模拟真值对应的所述直接测量值，获取如公式I′所示的所述非线性修正系数的测量矩阵；