[发明专利]一种磁场梯度补偿系统

说明书

本发明公开了一种磁场梯度补偿系统，所述补偿系统包括一对补偿线圈和恒流源；每个补偿线圈与磁场均匀区中心距离不小于3倍的补偿线圈长度；通过恒流源给补偿线圈施加电流，根据磁场的磁场梯度改变电流大小和方向，实现对磁场的梯度补偿。本发明能够实现磁场梯度的补偿，满足均匀区磁场梯度使用要求。

技术领域

本发明属于电磁场领域，具体涉及一种磁场梯度补偿系统。

背景技术

现在随着磁场测量技术的不断发展，磁传感器的灵敏度越来越高，磁传感器测量对均匀区的要求越来越高。传统的方法为了获得越来越高的均匀区，采用磁场勘探的方式，选择适合地磁梯度的地点安装磁场发生系统；设计均匀区和均匀性高的磁场线圈，二者结合产生适合高灵敏磁传感器测量的低磁场梯度的均匀场。但是由于对均匀区内磁场梯度要求越来越高，采用地磁勘测的方式已经很难找到梯度满足要求的安装地点，而且随着周围环境的改变，安装地点的地磁梯度也会发生改变，地磁梯度不能满足使用要求；磁场线圈由于均匀性的提高、线圈加工和绕制工艺的限制，其均匀区也不能无限提高，这就限制了磁场线圈内部复现磁场梯度的提高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种磁场梯度补偿系统，能够实现磁场梯度的补偿，满足均匀区磁场梯度使用要求。

本发明是通过下述技术方案实现的：

一种磁场梯度补偿系统，所述补偿系统包括一对补偿线圈和恒流源；

每个补偿线圈与磁场均匀区中心距离不小于3倍的补偿线圈长度；通过恒流源给补偿线圈施加电流，根据磁场的磁场梯度改变电流大小和方向，实现对磁场的梯度补偿。

进一步地，所述磁场均匀区为磁场线圈产生的均匀区或人为设置的地磁场工作区。

进一步地，所述补偿线圈采用多层补偿线圈结构，且每层补偿线圈绕组的长径比等于

进一步地，补偿磁场线圈产生的磁场梯度时，补偿线圈与磁场线圈串联，实现对磁场线圈产生的不同磁场梯度进行同步补偿。

进一步地，补偿地磁场的磁场梯度时，在磁环境不变的情况下，保持电流恒定不变。

进一步地，所述补偿线圈采用密绕方式绕制。

有益效果：

1、本发明采用补偿线圈产生补偿磁场，与磁场线圈或者地磁场产生的磁场梯度相抵消，实现磁场梯度的补偿，采用磁场补偿系统可以把均匀区磁场梯度补偿到0.1nT以下，这是地磁场环境或者磁场线圈直接产生的磁场不可能达到的。本发明可以分别补偿地磁场的磁场梯度和磁场线圈产生的磁场梯度，保证磁场均匀区内的磁场梯度满足使用要求。其次，本发明采用补偿线圈和恒流源结合的方式，可以改变补偿线圈产生的磁场梯度，在磁场线圈磁场梯度变化后进行再次补偿，保证磁场梯度的稳定性，提高了磁场线圈均匀区的均匀度，可以根据环境变化进行调节，保证磁场线圈内磁场梯度满足要求，操作简单方便，提高了工作效率，降低了产生高均匀度均匀区的研究成本。而且，本发明还可以与磁场噪声补偿系统相配合，在磁场环境比较差的区域，建立高稳定高均匀性的磁场空间，满足高精度磁强计的测试。

2、本发明补偿线圈绕组的长径比满足只会产生一个方向的磁场，在另外的方向不会发散，单轴性好，不干扰其他方向的磁场，磁场补偿的方向性好。

3、本发明补偿线圈与磁场线圈串联，能够对磁场线圈产生的不同磁场梯度进行同步补偿，进一步提高工作效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为补偿线圈的结构示意图；

其中，1-磁场线圈，2-补偿线圈，3-均匀区，4-线圈骨架，5-绕线。

具体实施方式