[发明专利]一种磁场传感器及磁场测量方法

说明书

本申请公开了一种磁场传感器，包括传感器本体，所述传感器本体包括：光纤；固定套管，套设在所述光纤外侧；磁致伸缩外壳，设置在所述固定套管的外侧。本申请所提供的磁场传感器以及磁场测量方法，固定套管套设在光纤外侧，且磁致伸缩外壳设置在所述固定套管的外侧。由于磁致伸缩外壳的长度越长，其在相同磁场强度下产生的飘移量就越多。因此，当磁致伸缩外壳的长度大于光纤长度时，就能够将多于光纤长度的飘逸量通过固定套管传递给光纤，导致了光纤能够比传统方式发生更大的飘移量。即通过更大的飘移量所得出的结果也更加准确。

技术领域

本申请涉及磁场测量领域，特别是涉及一种利用磁致伸缩材料测量磁场的传感器以及测量方法。

背景技术

传统的通过磁致伸缩材料测量磁场的方法是将光栅直接粘在等长磁致伸缩材料的表面。当磁致伸缩材料遇到待测磁场而发生伸缩变化时，将这种变化的飘移量传递给等长的光栅，再通过光栅的长度变化来得出待测磁场的磁场强度。然而传统的测量方式，由于磁致伸缩材料与光栅是等长的，而磁致伸缩材料的伸缩量往往很小，这就导致了光栅的伸缩量也很小。如果通过光栅这种很细微的伸缩量来判断磁场强度时，往往会出现误差而导致测量结果不准确。

发明内容

本申请的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓解上述问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种磁场传感器，包括传感器本体，所述传感器本体包括：光纤；固定套管，套设在所述光纤外侧；磁致伸缩外壳，设置在所述固定套管的外侧。

上述的磁场传感器，所述固定套管的数量为1个，且所述固定套管为弹性材料。

上述的磁场传感器，所述固定套管的数量为2个，分别套设在所述光纤外侧的两端，且所述磁致伸缩外壳分别连接所述2个固定套管。

上述的磁场传感器，所述光纤上设有光栅。

上述的磁场传感器，所述磁场传感器本体还包括：粘接剂，设置在所述光纤与所述固定套管之间。

上述的磁场传感器，所述固定套管外侧设有螺纹，所述磁致伸缩外壳的两端设有螺母。

上述的磁场传感器，所述磁场传感器包括3个所述传感器本体，且所述3个传感器本体两两之间相互垂直。

根据本申请的另一个方面，还提供了一种磁场测量方法，包括如下步骤：

S2：在光纤的外侧套设固定套管；

S4：在所述固定套管的外侧设置磁致伸缩外壳；

S6：根据公式得出磁场强度，其中，

H为待测磁场强度

Δλ为所述光纤的波长飘移量

λ为所述光纤的中心波长

Pe为所述光纤的弹光系数

C为所述磁致伸缩外壳的伸缩系数

根据本申请的另一个方面，还提供了包括如下步骤：

S2：在光纤的内侧设置光栅；

S4：在所述光纤的外侧套设固定套管；

S6：在所述固定套管的外侧设置磁致伸缩外壳；

S8：根据公式得出磁场强度，其中，

H为待测磁场强度

Δλ为所述光栅的波长飘移量

λ为所述光栅的中心波长

Pe为所述光纤的弹光系数

C为所述磁致伸缩外壳的伸缩系数