[發明專利]并列陣列式交流磁場傳感裝置

有效

• 申請號: 201410127132.0
• 申請日: 2014-03-31
• 公開（公告）號: CN103885007A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 許洪光;張霆廷;張欽宇;林茂六
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學深圳研究生院
• 主分類號: G01R33/10
• 分類號: G01R33/10
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 于標

1.一種并列陣列式交流磁場傳感裝置，其特征在于：包括頻率可調多通道信號發生器（1）、多個探頭（10）、多個傳感電路子系統（11），所述探頭（10）與所述傳感電路子系統（11）數量相同，且所述探頭（10）與所述傳感電路子系統（11）為一一對應相連，所述頻率可調多通道信號發生器（1）分別與多個探頭（10）和多個傳感電路子系統（11）相連。

2.根據權利要求1所述的并列陣列式交流磁場傳感裝置，其特征在于：所述傳感電路子系統（11）包括依次相連的前置放大器（3）、第一變頻器（4）、晶體濾波器（5）、第二變頻器（6）、帶通濾波器（7）、低噪聲放大器（8），所述頻率可調多通道信號發生器（1）分別與第一變頻器（4）、以及第二變頻器（6）相連，所述探頭（10）與所述前置放大器（3）相連。

3.根據權利要求1所述的并列陣列式交流磁場傳感裝置，其特征在于：所述探頭（10）包括非晶材料部件（2）、隔離放大器（12）、電阻（13），所述電阻（13）一端與所述隔離放大器（12）輸出端相連，所述電阻（13）另一端與所述非晶材料部件（2）相連，所述頻率可調多通道信號發生器（1）與所述隔離放大器（12）輸入端相連，所述非晶材料部件（2）與所述前置放大器（3）相連。

4.根據權利要求3所述的并列陣列式交流磁場傳感裝置，其特征在于：所述頻率可調多通道信號發生器（1）：用于分別提供所述非晶材料部件（2）高頻激勵頻率信號、第一變頻器（4）的調制頻率信號、第二變頻器（6）的解調頻率信號；

所述非晶材料部件（2）：用于在高頻激勵頻率信號的作用下，所述非晶材料部件（2）兩端的復阻抗隨著通過其軸向分量的被檢測交流磁場信號的變化而變化，在電路中所述非晶材料部件（2）兩端產生反映被檢測交流磁場信號幅度變化的交流電壓信號；不同位置的傳感信號給出了通過非晶材料部件（2）軸向的、沿著其排列方向上的交流磁場空間分布；

所述前置放大器（3）：用于對非晶材料部件（2）輸出的交流電壓信號進行初步放大和阻抗變換；

所述第一變頻器（4）：用于將所述頻率可調多通道信號發生器（1）輸出的調制頻率信號與非晶材料部件（2）輸出的交流電壓信號混頻或變頻，所述第一變頻器（4）輸出的信號中含有等于所述晶體濾波器（5）的中心頻率的信號；

所述晶體濾波器（5），其中心頻率為所述非晶材料部件（2）激勵頻率、被測交流磁場信號頻率、調制信號頻率組合頻率的一個，經過該晶體濾波器（5）后，其余組合頻率的輸出信號被濾除；

所述第二變頻器（6），用于將所述晶體濾波器（5）輸出頻率信號和解調頻率信號進行混頻或變頻，經混頻或變頻后所述第二變頻器（6）輸出信號中含有被測交流磁場信號和其它組合頻率信號；

所述帶通濾波器（7），所述第二變頻器（6）輸出的信號中其它組合頻率信號遠高于被測交流磁場信號頻率，使用所述帶通濾波器（7）將組合頻率濾掉；

低噪聲放大器（8），對所述帶通濾波器（7）輸出信號進行放大。

5.根據權利要求3所述的并列陣列式交流磁場傳感裝置，其特征在于：所述非晶材料部件（2）為Co基或Fe基具有巨磁阻抗效應的非晶態合金材料；所述非晶材料部件（2）等間距并行排列。

6.根據權利要求5所述的并列陣列式交流磁場傳感裝置，其特征在于：所述非晶材料部件（2）為非晶絲或非晶帶。

7.根據權利要求2所述的并列陣列式交流磁場傳感裝置，其特征在于：所述晶體濾波器（5）為窄帶晶體濾波器。

8.根據權利要求7所述的并列陣列式交流磁場傳感裝置，其特征在于：所述窄帶晶體濾波器為固定頻率的窄帶晶體濾波器。

9.根據權利要求2所述的并列陣列式交流磁場傳感裝置，其特征在于：所述第一變頻器（4）為具有變頻功能的非線性器件。

10.根據權利要求9所述的并列陣列式交流磁場傳感裝置，其特征在于：所述非線性器件包括模擬乘法器、混頻器。