[發明專利]一種復合式環境干擾磁場屏蔽系統

有效

• 申請號: 201911371938.3
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN110958830B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 張海波;周昌劍;趙文純;竇珂
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團有限公司第七一0研究所
• 主分類號: H05K9/00
• 分類號: H05K9/00;H01F7/18;G01R33/02
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 楊瀟;廖輝

1.一種復合式環境干擾磁場屏蔽系統，其特征在于，包括基于多層導磁材料的磁屏蔽室、波動磁場主動補償裝置和地磁主動補償裝置；

所述波動磁場主動補償裝置安裝于基于多層導磁材料的磁屏蔽室外側，所述地磁主動補償裝置安裝于基于多層導磁材料的磁屏蔽室外側，且與波動磁場主動補償裝置共用線圈骨架；

所述波動磁場主動補償裝置輸出與環境干擾磁場中的波動磁場大小相等方向相反的補償磁場，所述地磁主動補償裝置用于補償地磁場；

所述基于多層導磁材料的磁屏蔽室包括主體框架、磁屏蔽板、消磁線纜及消磁電源；所述主體框架為多層結構，所述磁屏蔽板安裝在主體框架上，消磁線纜穿過磁屏蔽板繞制在磁屏蔽板表面，消磁電源與消磁線纜電連接；

所述波動磁場主動補償裝置包括三軸補償線圈、三個單軸低噪聲矢量磁傳感器及磁場補償控制器；三軸補償線圈的中心軸線相互垂直，且磁場均勻區中心點重疊，三軸補償線圈的三個磁軸分別與磁屏蔽室前后墻面、左右墻面和上下墻面垂直；三個單軸低噪聲矢量磁傳感器分別測量環境磁場在三軸方向的磁場分量，傳遞給磁場補償控制器，從而控制三軸補償線圈所產出的磁場大小；

所述磁場補償控制器包括程控高精度基準電壓設置模塊、PI反饋控制模塊及電壓電流轉換模塊，程控高精度基準電壓設置模塊內預置電壓，使目標磁場與環境磁場磁感應強度一致，單軸低噪聲矢量磁傳感器監測采集到環境磁場在三軸方向的磁場分量后，傳遞給PI反饋控制模塊，經電壓電流轉換模塊轉換后傳出；

以X方向為例，各模塊參數滿足下式：

T₁T₂K₁K₂K_SWK_I-(T₁+T₂)(K₁K₂K_SWK_P+1)0

K₁K₂K_SWK_I0

式中：T₁表示電壓電流轉換時間常數，K₁表示電壓電流轉換系數，T₂表示低噪聲矢量磁傳感器時間常數，K₂表示低噪聲矢量磁傳感器的磁電轉換系數，K_SW表示X軸補償線圈常數，K_P表示PI反饋控制模塊的比例系數，K_I表示PI反饋控制模塊的積分系數；

所述地磁主動補償裝置包括三軸地磁補償線圈及三通道恒流源；三通道恒流源輸出的三路電流應滿足關系式：

式中，I_X、I_Y、I_Z依次表示X軸、Y軸、Z軸方向的地磁補償電流，B_GX、B_GY、B_GZ依次表示X軸、Y軸、Z軸方向的地磁分量，K_X、K_Y、K_Z依次表示X軸、Y軸、Z軸方向地磁補償線圈線圈常數。

2.如權利要求1所述的復合式環境干擾磁場屏蔽系統，其特征在于，所述三軸地磁補償線圈繞制在線圈骨架上，三通道恒流源分別為三軸地磁補償線圈供電。