[發(fā)明專利]一種原位聲補償數(shù)字式磁場傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011371072.9
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112578321B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)明（設計）人: 高安然;段純剛;朱秋香;胡立志
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: G01R33/06
• 分類號: G01R33/06;G01R33/00
• 代理公司: 上海藍迪專利商標事務所(普通合伙) 31215
• 代理人: 徐筱梅;張翔

1.一種原位聲補償數(shù)字式磁場傳感器，其特征在于磁場傳感器由設置在導電屏蔽層（8）內的壓電材料（1）、磁致伸縮材料（2）、永磁體（3）、多路前置匹配電路（4）、信號采集與處理電路（5）、電源模塊（6）和主控模塊（7）組成，所述壓電材料（1）上分布有補償區(qū)（12）以及與磁致伸縮材料（2）耦合的敏感區(qū)（11）；所述補償區(qū)（12）由電極分割為若干獨立區(qū)域；所述敏感區(qū)（11）與補償區(qū)（12）若干獨立區(qū)域的電極通過串并聯(lián)方式引出后與多路前置匹配電路（4）連接，或敏感區(qū)（11）與補償區(qū)（12）若干獨立區(qū)域的電極一一接入多路前置匹配電路（4）；所述多路前置匹配電路（4）與信號采集與處理電路（5）和主控模塊（7）依次串接后由輸出接口（9）將數(shù)字化的磁場測量數(shù)據(jù)輸出；所述磁致伸縮材料（2）由永磁體（3）提供偏置磁場；所述主控模塊（7）通過算法控制各路的閉合，并將求差信號的極小值所對應的狀態(tài)鎖定，實現(xiàn)原位聲的補償；所述電源模塊（6）為前置匹配電路（4）、信號采集與處理電路（5）和主控模塊（7）供電。

2.根據(jù)權利要求1所述原位聲補償數(shù)字式磁場傳感器，特征在于所述補償區(qū)（12）若干獨立區(qū)域的電極分別通過程控多路開關（14）與敏感區(qū)（11）電極連接后接入多路前置匹配電路（4），并由主控模塊（7）通過算法控制程控多路開關（14）的各路閉合，將求差信號的極小值所對應的狀態(tài)鎖定，實現(xiàn)原位聲的補償。

3.根據(jù)權利要求1所述原位聲補償數(shù)字式磁場傳感器，特征在于所述壓電材料（1）上設有線圈（10）和發(fā)音器（13），所述線圈（10）纏繞在磁致伸縮材料（2）和補償區(qū)（12）的一若干獨立區(qū)域上；所述發(fā)音器（13）為數(shù)個，且以壓電材料（1）為中心對稱排布。

4.根據(jù)權利要求1所述原位聲補償數(shù)字式磁場傳感器，特征在于所述永磁體（3）為數(shù)個，且以磁致伸縮材料（2）為中心對稱排布。

5.根據(jù)權利要求1所述原位聲補償數(shù)字式磁場傳感器，特征在于所述信號采集與處理電路（5）具有鎖相放大功能。

6.根據(jù)權利要求1或權利要求2所述原位聲補償數(shù)字式磁場傳感器，特征在于所述主控模塊（7）產生的波形信號通過電源模塊（6）的增強功率后為線圈（10）和發(fā)音器（13）供電。