[發明專利]一種霍爾傳感器校準裝置及其校準標定方法

在審

• 申請號: 201811332345.1
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109342983A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 徐曼曼;楊春來;鄭衍暢;王海;裴九芳
• 申請（專利權）人: 安徽工程大學
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 寇俊波

1.一種霍爾傳感器校準裝置，包括校準磁體(1)、校準工裝(2)、上位機(8)、連接上位機(8)的SENIS高斯計(7)和核磁共振儀(10)，其特征在于：所述校準工裝(2)具有多自由度調節且可移至校準磁體(1)內；

所述校準工裝(2)上設有NMR探頭(5)，所述NMR探頭(5)的前后兩側均相鄰設有霍爾探頭(4)，所述霍爾探頭(4)上緊貼有熱電半導體制冷器(6)；

所述NMR探頭(5)與核磁共振儀(10)相連，所述霍爾探頭(4)與SENIS高斯計(7)一一對應相連。

2.根據權利要求1所述的一種霍爾傳感器校準裝置，其特征在于：所述校準工裝(2)上沿自身軸線方向設有安裝NMR探頭(5)的條形槽(2c)，所述NMR探頭(5)沉入校準工裝(2)內且向外伸出。

3.根據權利要求2所述的一種霍爾傳感器校準裝置，其特征在于：所述校準工裝(2)靠近校準磁體(1)的一端設有凹槽(2a)，所述霍爾探頭(4)兩兩安裝于同一凹槽(2a)內。

4.根據權利要求3所述的一種霍爾傳感器校準裝置，其特征在于：所述凹槽(2a)內均并排設有兩個布線槽(2b)，所述布線槽(2b)沿校準工裝(2)外輪廓布置且延伸至條形槽(2c)內。

5.根據權利要求3所述的一種霍爾傳感器校準裝置，其特征在于：所述凹槽(2a)內兩兩安裝的霍爾探頭(4)上設置一個熱電半導體制冷器(6)。

6.根據權利要求1所述的一種霍爾傳感器校準裝置，其特征在于：所述熱電半導體制冷器(6)連接有恒流電源(9)。

7.根據權利要求1所述的一種霍爾傳感器校準裝置，其特征在于：所述校準工裝(2)連接有使自身旋轉和上下移動的支架(3),所述支架(3)連接有使自身左右移動的磁體平臺(11)。

8.根據權利要求1至7中任一項所述的一種霍爾傳感器校準裝置的校準標定方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一：檢查裝置工作是否正常，并對霍爾探頭(4)進行工作前校零；

步驟二：將霍爾探頭(4)分兩組校準，采集不同溫度擋下各標準點的電壓AD值、溫度值T、磁場感應強度B，通過曲面擬合得到函數關系式B＝F(U,T)，最后導入SENIS高斯計(7)中更新內部原有算法；

步驟三：作精度驗證，將校準磁極(1)設為一系列的磁感應強度值Bc，分別記錄霍爾傳感器顯示值Bh、核磁共振儀(10)顯示值Bn，對比二者數據。

9.根據權利要求8所述的一種霍爾傳感器校準裝置的校準標定方法，其特征在于：所述步驟二具體包括：

步驟S201：通過恒流電源(9)向熱電半導體制冷器(6)供電，調節霍爾探頭(4)的溫度，設置溫度檔T₀，T₁，T₂和T₃，其中溫度差△T＝10℃；

步驟S202：設定N個校準點，通過上位機(8)采集不同溫度擋下所有校準點的磁場感應強度值B、電壓AD值U以及溫度值T；

步驟S203：通過數據曲面擬合得到函數關系式B＝F(U,T)，然后將霍爾探頭(4)放置在零高斯腔內進行再次校零；

步驟S204：切換另外一組四個霍爾探頭(4)與SENIS高斯計(7)相連，重復步驟S201至S203；

步驟S205：將函數關系式下傳到SENIS高斯計(7)中并保存。

10.根據權利要求9所述的一種霍爾傳感器校準裝置的校準標定方法，其特征在于：所述步驟S202具體包括：

步驟S21：設定校準磁極(1)的磁感應強度初始值為B₀＝2T，磁場變化步長為△B＝100mT，最大磁感應強度Bmax＝7T，校準點為1，2，…，50；

步驟S22：完成校準點N＝1的數據采集后，改變校準磁極(1)的磁感應強度為B₁＝B₀+△B，重復步驟S21，直到完成所有校準點N＝50的數據采集；

步驟S23：調節恒流電源(9)，改變溫度值為T₁，重復步驟S21、S22；調節恒流電源(9)，改變溫度值為T₂，重復步驟S21、S22；調節恒流電源(9)，改變溫度值為T₃，重復步驟S21、S22。