[發(fā)明專利]外置反饋線圈的微型磁阻磁強(qiáng)計有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201610617338.0 | 申請日： | 2016-07-29 |
| 公開（公告）號： | CN107544039B | 公開（公告）日： | 2020-04-03 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 葛麗麗;王勁東;趙華;任瓊英 | 申請（專利權(quán)）人： | 北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所 |
| 主分類號： | G01R33/09 | 分類號： | G01R33/09 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 100094 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 外置 反饋 線圈 微型 磁阻 磁強(qiáng)計 | ||
本發(fā)明涉及一種外置反饋線圈的微型磁阻磁強(qiáng)計，包括殼體、傳感器X、傳感器Y、傳感器Z、磁場模擬信號處理電路X、磁場模擬信號處理電路Y、磁場模擬信號處理電路Z等，其中所述激勵模塊與傳感器X、傳感器Y、傳感器Z相連接；所述電源模塊的輸入端通過電源開關(guān)與電源輸入接口相連接，輸出端分別與磁場模擬信號處理電路X、磁場模擬信號處理電路Y、磁場模擬信號處理電路Z、主控數(shù)字電路、激勵模塊相連接；所述外置反饋線圈與磁場模擬信號處理電路X、磁場模擬信號處理電路Y和磁場模擬信號處理電路Z相連接。本發(fā)明通過外置反饋，實現(xiàn)了磁阻傳感器的三軸正交性、低功耗、高分辨率和微體積，同時還具有數(shù)據(jù)存儲和與PC通信的功能。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種磁阻磁強(qiáng)計，特別涉及一種外置反饋線圈的微型磁阻磁強(qiáng)計。
背景技術(shù)
磁阻磁強(qiáng)計可以做成體積小、重量輕、分辨率高，既可以測量總場，也可以測量矢量，廣泛地應(yīng)用于探礦、地下鉆孔、位置檢測、航海系統(tǒng)等方面。其工作原理是利用各向異性磁阻效應(yīng)磁阻傳感器是以硅作為襯底，在其上制作四個相同的鐵鎳合金帶形成惠斯通電橋，當(dāng)通電磁性薄膜置于外加磁場中時，薄膜電阻將會發(fā)生變化，即在線性范圍內(nèi)，輸出電壓和被測磁場強(qiáng)度成正比。
現(xiàn)有技術(shù)中，磁阻磁強(qiáng)計一般采用開環(huán)的工作方式，即通過放大和濾波等信號處理后直接輸出表示所測磁場信號的電壓值。若采用閉環(huán)工作模式，是利用OFFSET strap來做反饋，用所反饋的電壓值來表示所測磁場信號，這種工作方式的不足之處在于：一方面磁阻芯片自身的軸向和機(jī)械安裝對準(zhǔn)方向都很難保證磁阻傳感器的三分量正交性，另一方面OFFSET strap所需要的反饋電流較大，增加了磁阻磁強(qiáng)計的功耗。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種外置反饋線圈的微型磁阻磁強(qiáng)計。本發(fā)明具有三軸正交性好、功耗低、分辨率高和體積小的特點。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種外置反饋線圈的微型磁阻磁強(qiáng)計，包括殼體、傳感器X、傳感器Y、傳感器Z、磁場模擬信號處理電路X、磁場模擬信號處理電路Y、磁場模擬信號處理電路Z、主控數(shù)字電路、激勵模塊、電源模塊和外置反饋線圈，所述磁場信號處理電路板A、磁場信號處理電路板B和磁場信號處理電路板C包含傳感器X、傳感器Y、傳感器Z、磁場模擬信號處理電路X、磁場模擬信號處理電路Y、磁場模擬信號處理電路Z、主控數(shù)字電路、激勵模塊和電源模塊，其延伸部分放置于外置反饋線圈內(nèi)，所述殼體用于組裝上述所有部件，其中，所述傳感器X、傳感器Y和傳感器Z分別與磁場模擬信號處理電路X、磁場模擬信號處理電路Y和磁場模擬信號處理電路Z相連接，所述磁場模擬信號處理電路X、磁場模擬信號處理電路Y和磁場模擬信號處理電路Z將傳感器輸出信號進(jìn)行放大、交流耦合、相敏解調(diào)、積分和濾波后，輸出信號與主控數(shù)字電路相連接；主控數(shù)字電路還與串行口相連接；所述激勵模塊分別與傳感器X、傳感器Y、傳感器Z相連接，其連接方式為串行方式，所述電源模塊的輸入端通過電源開關(guān)與電源輸入接口相連接，輸出端分別與傳感器X、傳感器Y、傳感器Z、磁場模擬信號處理電路X、磁場模擬信號處理電路Y、磁場模擬信號處理電路Z、主控數(shù)字電路、激勵模塊相連接以提供電能；其特征在于，所述外置反饋線圈與磁場模擬信號處理電路X、磁場模擬信號處理電路Y和磁場模擬信號處理電路Z的U/I轉(zhuǎn)換電路相連接。
其中，傳感器X、傳感器Y、傳感器Z分別沿相同傳感器的直角三坐標(biāo)軸的方向。
其中，磁場信號處理電路板A、磁場信號處理電路板B和磁場信號處理電路板C并列排列，其一端凸出形成延伸部分，延伸部分可插入到外置反饋線圈的骨架上。
進(jìn)一步地，傳感器X、傳感器Y、傳感器Z分別設(shè)置在三個電路板的延伸部分上，或者磁場模擬信號處理電路Y和磁場模擬信號處理電路Z合并為一個電路板，傳感器Y、傳感器Z均設(shè)置在該同一電路板的延伸部分上。
其中，外置反饋線圈是用漆包線在骨架上繞制而成，正方形的骨架上每兩個相對的面上繞制平行的漆包線。
其中，正方形的骨架上每兩個相對的面上都刻有凹坑構(gòu)成井字形以容納漆包線。
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