[發(fā)明專利]正交基模磁通門傳感器噪聲檢測裝置的噪聲檢測方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110373309.5
• 申請(qǐng)日: 2019-05-09
• 公開（公告）號(hào): CN113124995B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳凱;袁振中;宋思璇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國地質(zhì)大學(xué)（北京）
• 主分類號(hào): G01H11/02
• 分類號(hào): G01H11/02;G01R29/26
• 代理公司: 北京興智翔達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11768
• 代理人: 郭衛(wèi)芹

本發(fā)明實(shí)施例提供一種正交基模磁通門傳感器噪聲檢測裝置的噪聲檢測方法，噪聲檢測方法包括：基于探頭和信號(hào)處理電路進(jìn)行噪聲檢測，評(píng)估傳感器總噪聲；基于探頭替代電路和所述信號(hào)處理電路進(jìn)行噪聲檢測，評(píng)估信號(hào)處理電路自噪聲；基于所述傳感器總噪聲和所述信號(hào)處理電路自噪聲，評(píng)估探頭自噪聲。本發(fā)明實(shí)施例提供的方法，通過設(shè)置探頭替代電路與信號(hào)處理電路配合進(jìn)行噪聲檢測，獲取信號(hào)處理電路自噪聲，進(jìn)而基于傳感器總噪聲獲取探頭自噪聲，實(shí)現(xiàn)了探頭與信號(hào)處理電路的噪聲分離檢測，為實(shí)現(xiàn)有針對(duì)性的傳感器噪聲優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了數(shù)據(jù)支持，有助于改進(jìn)傳感器噪聲優(yōu)化設(shè)計(jì)效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及噪聲檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種正交基模磁通門傳感器噪聲檢測裝置的噪聲檢測方法。

背景技術(shù)

磁通門傳感器是常見的弱磁檢測傳感器，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、地球物理勘探、空間物理、水下磁異探測等領(lǐng)域。正交基模磁通門傳感器采用單極性電流源激勵(lì)非晶絲材，借助拾取線圈同頻檢測被外部待測磁場調(diào)制的信號(hào)，經(jīng)信號(hào)處理電路輸出與外部待測磁場線性相關(guān)的電壓信號(hào)，具有低噪聲、小體積、寬頻帶的優(yōu)勢(shì)。

噪聲水平是正交基模磁通門傳感器關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)之一，噪聲水平的優(yōu)化也是正交基模磁通門傳感器的開發(fā)過程及其關(guān)鍵的步驟。正交基模磁通門傳感器是噪聲主要來源于探頭和信號(hào)處理電路。當(dāng)正交基模磁通門傳感器工作于開環(huán)時(shí)，可將信號(hào)處理電路的中的前放輸入端短路，測量信號(hào)處理電路輸出端的噪聲功率譜密度，即可獲得信號(hào)處理電路的等效輸入噪聲。然而，開環(huán)測量存在量程有限、線性度差、頻響差等不足，且絕大多數(shù)正交基模磁通門傳感器均工作于閉環(huán)狀態(tài)。閉環(huán)狀態(tài)會(huì)導(dǎo)致反饋的引入，反饋信號(hào)作用于探頭的拾取線圈，導(dǎo)致前述的信號(hào)測量電路噪聲測試方法失效。

由于現(xiàn)有的噪聲檢測方法并無法單獨(dú)評(píng)價(jià)探頭和信號(hào)處理電路兩部分的噪聲貢獻(xiàn)，傳感器開發(fā)人員無法基于探頭和信號(hào)處理電路分別開展噪聲優(yōu)化設(shè)計(jì)，導(dǎo)致當(dāng)前的噪聲優(yōu)化設(shè)計(jì)針對(duì)性極差，效果不佳。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種正交基模磁通門傳感器噪聲檢測裝置的噪聲檢測方法，用以解決現(xiàn)有的噪聲檢測方法無法單獨(dú)評(píng)價(jià)探頭和信號(hào)處理電路兩部分的噪聲貢獻(xiàn)導(dǎo)致噪聲優(yōu)化設(shè)計(jì)效果不佳的問題。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種正交基模磁通門傳感器噪聲檢測裝置的噪聲檢測方法，其特征在于，所述正交基模磁通門傳感器噪聲檢測裝置，包括探頭、探頭替代電路和信號(hào)處理電路，所述探頭替代電路是基于所述探頭原理建立的響應(yīng)電路；其中，所述探頭用于與所述信號(hào)處理電路配合進(jìn)行噪聲檢測，評(píng)估傳感器總噪聲；所述傳感器總噪聲由探頭自噪聲和信號(hào)處理電路自噪聲構(gòu)成；所述探頭替代電路用于與所述信號(hào)處理電路配合進(jìn)行噪聲檢測，評(píng)估所述信號(hào)處理電路自噪聲；所述探頭替代電路包括加法器和乘法器，所述加法器的輸出端與所述乘法器的輸入端連接；其中所述加法器用于對(duì)待測磁場和反饋磁場作差，獲取磁場差值；所述乘法器用于將所述磁場差值與激勵(lì)電流相乘，獲取探頭仿真輸出；所述加法器和乘法器均是基于運(yùn)算放大器構(gòu)建的；

所述噪聲檢測方法包括：

基于探頭和信號(hào)處理電路進(jìn)行噪聲檢測，評(píng)估傳感器總噪聲；

基于探頭替代電路和所述信號(hào)處理電路進(jìn)行噪聲檢測，評(píng)估信號(hào)處理電路自噪聲；

基于所述傳感器總噪聲和所述信號(hào)處理電路自噪聲，評(píng)估探頭自噪聲。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種如第一方面所提供的基于正交基模磁通門傳感器噪聲檢測裝置的噪聲檢測系統(tǒng)，包括：

傳感器總噪聲檢測單元，用于基于探頭和信號(hào)處理電路進(jìn)行噪聲檢測，評(píng)估傳感器總噪聲；

信號(hào)處理電路自噪聲檢測單元，用于基于探頭替代電路和所述信號(hào)處理電路進(jìn)行噪聲檢測，評(píng)估信號(hào)處理電路自噪聲；

探頭自噪聲檢測單元，基于所述傳感器總噪聲和所述信號(hào)處理電路自噪聲，評(píng)估探頭自噪聲。