[发明专利]信号检测装置以及系统

说明书

本发明公开了一种信号检测装置以及系统，所述信号检测装置包括驱动信号产生模块、第一信号叠加模块以及N个传感器，N为不小于2的整数；所述驱动信号产生模块用于根据第一基准信号产生N个幅度相同、频率不同的驱动信号，并将每个驱动信号对应提供给一个传感器；所述传感器用于根据所述驱动信号将被测量转换为电压信号；所述第一信号叠加模块用于对每个传感器输出的电压信号进行叠加，获得第一叠加信号。本发明提供的信号检测装置以及系统，能够减少整个信号检测系统的体积和功耗，减小探测结果误差。

技术领域

本发明涉及信号检测技术领域，具体涉及一种信号检测装置以及系统。

背景技术

高精度弱磁探测技术具有探测范围广、灵敏度高、保密性好、成本低以及体积小等优点，目前被广泛应用于空间磁场探测、海洋监测、地下和水下铁磁物体探测、地震预测、地磁匹配导航、飞机发动机零部件精密无损检测以及医学上的核磁共振等各个领域。随着微电子工艺水平的不断提升，磁阻效应传感器得到了越来越广泛的应用。

图1是现有的基于磁阻效应传感器的弱磁探测系统的结构示意图。由于磁场为矢量信号，需要对其XYZ三轴分量分别进行探测传输，一般需要在相互垂直的三个固定位置分别布置一个传感器用于探测来自不同轴向分量的磁场，因而所述弱磁探测系统包括处理器10以及三个信号探测通道，每个信号探测通道包括磁阻效应传感器11和信号处理模块12。其中，所述磁阻效应传感器11用于将磁信号转换为电信号，其可以为各向异性磁阻传感器，所述各向异性磁阻传感器的等效电路图如图2所示；所述信号处理模块12用于对所述磁阻效应传感器11输出的电信号进行放大、滤波以及模数转换等处理；所述处理器10用于根据所述信号处理模块12输出的电信号获得磁场信号。

相比于磁通门式磁场传感器，磁阻效应传感器具有体积小、功耗低以及使用方便等优点，但是由于其输出信号为电压信号，容易在传输过程中受到外部干扰。并且，传统的弱磁探测系统需要在每个磁场方向上安装相应的磁场传感器，并分别为其配备信号处理模块。在进行多路检测时，电路功耗将超过传感器成为主要功耗，且检测结构复杂，通道间的不匹配也会成为误差的主要来源。多通道对模数转换器的采样速度也提出了更高要求，降低了采样精度，且由于三轴不能同时采样，也会给系统带来额外的误差。

发明内容

本发明所要解决的是现有的弱磁探测系统功耗高、探测结果误差大的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种信号检测装置，包括驱动信号产生模块、第一信号叠加模块以及N个传感器，N为不小于2的整数；

所述驱动信号产生模块用于根据第一基准信号产生N个幅度相同、频率不同的驱动信号，并将每个驱动信号对应提供给一个传感器；

所述传感器用于根据所述驱动信号将被测量转换为电压信号；

所述第一信号叠加模块用于对每个传感器输出的电压信号进行叠加，获得第一叠加信号。

可选的，第n个驱动信号与所述第一基准信号的频率差为n×Δf，其中，Δf为预设频率，1≤n≤N且n为整数。

可选的，所述驱动信号产生模块为锁相环电路。

可选的，所述传感器为磁阻效应传感器。

可选的，所述信号检测装置还包括频率配置模块；

所述频率配置模块用于根据第二基准信号获得所述第一基准信号，所述第一基准信号的频率可调。

可选的，所述频率配置模块、所述驱动信号产生模块、所述第一信号叠加模块以及所述N个传感器集成在同一单芯片中。

基于同样的发明构思，本发明还提供一种信号检测系统，包括处理器、M个权利要求1至7任一项所述的信号检测装置以及M个信号处理模块，M为不小于1的整数；