[發明專利]用于估計磁性物體的參考軸與磁軸之間的角度偏差的方法

有效

• 申請號: 201780054445.X
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN109716168B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 賽費德迪內·阿勒維;弗蘭克·維亞爾;珍-瑪麗·杜普雷拉圖爾;吉揚·索瓦尼亞克;特里斯坦·奧森
• 申請（專利權）人: 高級磁互作用公司（AMI）;原子能和替代能源委員會
• 主分類號: G01V3/08
• 分類號: G01V3/08;G01R33/00;G01R33/02
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 謝攀;劉繼富

本發明涉及一種用于估計磁性物體(2)的參考軸(Aref)和與所述磁性物體(2)的磁矩(m)共線的磁軸之間的角度偏差的方法，包括以下步驟：a)將磁性物體(2)定位(90；110)為面向至少一個磁力計(Mi)；b)使所述磁性物體(2)圍繞所述參考軸(Aref)旋轉(110)；c)使用磁力計(Mi)在旋轉期間測量(110)磁場(Bj(tj))；d)根據磁場測量(Bj(tj))估計(130；230)角度偏差

技術領域

本發明涉及用于估計磁性物體的磁矩的磁軸與所述磁性物體的參考軸之間的角度偏差。

背景技術

磁性物體的使用是已知的，特別是在用于在寫介質上記錄磁性鉛筆的痕跡的系統的背景下。在這種情況下，磁性物體被理解為與非零磁矩相關聯的物體，例如，附接到非磁性鉛筆的永磁體。

作為示例，文獻WO2014/053526公開了一種用于記錄鉛筆的痕跡的系統，環形永磁體附接到該鉛筆。在這種情況下是永磁體的磁性物體包括磁性材料，例如鐵磁性或亞鐵磁性材料，其均勻地分布在稱為參考軸的機械軸周圍，該參考軸對應于其旋轉軸。磁體被設計為使得其磁矩與參考軸基本上共線。

用于記錄被提供有永磁體的鉛筆的痕跡的系統包括能夠測量由永磁體產生的磁場的一組磁力計。磁力計附接到寫介質。

然而，痕跡記錄方法假定永磁體的磁軸(其被定義為通過磁矩的軸)與參考軸有效地共線，或者在磁軸和參考軸之間呈現可接受的角度偏差。實際上，幾十度的角度偏差能夠在記錄痕跡時導致誤差，這進而能夠呈現有害的精度缺乏。然后，可能需要對磁性物體的磁軸和參考軸之間的角度偏差進行預先估計。

發明內容

本發明的目的是提出一種用于估計磁性物體的參考軸和與所述磁性物體的磁矩共線的磁軸之間的角度偏差的方法。為此，估計方法包括以下步驟：

a)將所述磁性物體定位為面向至少一個磁力計，所述至少一個磁力計能夠測量存在磁性物體時的磁場；

b)使所述磁性物體圍繞所述參考軸旋轉；

c)在旋轉期間，使用所述磁力計來測量在測量持續時間的不同時刻處的磁場；

d)根據磁場的測量估計角度偏差。

優選地，估計步驟包括：

-根據磁場的測量中識別稱為最小磁場的磁場和稱為最大磁場的磁場的子步驟；和

-根據所識別的最小和最大磁場以及表示磁力計相對于磁性物體的位置的幾何參數來計算角度偏差的子步驟。

優選地，在識別子步驟期間，最小和最大磁場分別根據磁場的測量的最小范數值和最大范數值來識別。

優選地，所述幾何參數是在穿過參考軸和包含磁力計的平面中磁力計相對于磁性物體的坐標和距離。

角度偏差能夠根據系數和所述幾何參數來計算，該系數等于由最小磁場和最大磁場之差形成的矢量的范數與由最小磁場和最大磁場之和形成的矢量的范數的比率。

角度偏差能夠根據以下等式計算：

其中，d是磁力計和磁性物體之間的距離，z和r是磁力計沿分別平行和正交于參考軸的軸相對于磁性物體的坐標，并且其中a是預定系數。

在旋轉步驟期間，磁性物體能夠圍繞參考軸完成至少一個旋轉。

所述至少一個磁力計包括用于檢測磁場的至少三個軸，所述檢測軸彼此不平行。

優選地，所述至少一個磁力計是單個三軸磁力計。

優選地，所述至少一個磁力計位于參考軸的外側或在穿過磁性物體的、參考軸的垂直線的外側。