[發(fā)明專利]一種超低磁場噪聲的分級(jí)分流鎖定磁場穩(wěn)定系統(tǒng)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110608912.7 | 申請日： | 2021-06-01 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN113447865B | 公開（公告）日： | 2022-04-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 劉雪梅;武海斌;張亮;芮揚(yáng);武躍龍 | 申請（專利權(quán)）人： | 華東師范大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | G01R33/07 | 分類號(hào)： | G01R33/07;G01R23/16 |
| 代理公司： | 上海藍(lán)迪專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 31215 | 代理人： | 徐筱梅;張翔 |
| 地址： | 200241 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 磁場 噪聲 分級(jí) 分流 鎖定 穩(wěn)定 系統(tǒng) | ||
1.一種超低磁場噪聲的分級(jí)分流鎖定磁場穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，包括待穩(wěn)定的空間體積（1）、供電電流源（2）、磁場的產(chǎn)生線圈（3）、磁通門電流傳感器（4）、第一磁場探測器（5）、第二磁場探測器（6）、一級(jí)電路（7）、第一級(jí)NPN型功率晶體管（8）、支路監(jiān)測電阻（9）、二級(jí)電路（10）、第二級(jí)NPN型功率晶體管（11）及支路監(jiān)測電阻（12），其中：
待穩(wěn)定的空間體積（1），一個(gè)無法直接探測的、需要穩(wěn)定磁場特定方向的一個(gè)空間體積；
供電電流源（2），用于為產(chǎn)生磁場的線圈提供電流，采用恒流輸出模式；
磁場的產(chǎn)生線圈（3），一對(duì)亥姆霍茲線圈，線圈的兩端與供電電流源連接，對(duì)稱放置于待穩(wěn)定的空間體積（1）兩側(cè)；放置線圈時(shí)，線圈的軸向?yàn)樾枰a(chǎn)生的磁場的方向，用于產(chǎn)生待穩(wěn)定的磁場；
磁通門電流傳感器（4），置于從供電電流源（2）電流流出端口至磁場的產(chǎn)生線圈（3）之間，用于探測電流流入磁場的產(chǎn)生線圈（3）前，支路和支路的電流之和；
第一磁場探測器（5）、第二磁場探測器（6），對(duì)稱設(shè)置于待穩(wěn)定的空間體積（1）中心位置旁，方向與磁場方向相同，用于間接探測待穩(wěn)定的空間體積（1）內(nèi)中心處沿著磁場的產(chǎn)生線圈（3）軸向方向的磁場；
一級(jí)電路（7）,其輸入信號(hào)為磁通門電流傳感器（4）探測的信號(hào)，輸出信號(hào)控制第一級(jí)NPN型功率晶體管（8）的基極，用于對(duì)磁通門電流傳感器（4）探測的信號(hào)進(jìn)行差分、減法、濾波、補(bǔ)償、積分和分流處理；
第一級(jí)NPN型功率晶體管（8），其集電極與流過磁通門電流傳感器（4）前的導(dǎo)線連接，發(fā)射極與支路監(jiān)測電阻（9）相連，用于控制支路的電流大?。?/p>
支路監(jiān)測電阻（9），一端與第一級(jí)NPN型功率晶體管（8）發(fā)射極相連，一端與供電電流源（2）負(fù)極相連，用于監(jiān)測支路流過的電流；
二級(jí)電路（10），其輸入信號(hào)為第一磁場探測器（5）、第二磁場探測器（6）輸出的信號(hào)，輸出信號(hào)控制NPN型功率晶體管（11）的基極，用于將輸入信號(hào)進(jìn)行加法、減法、濾波、補(bǔ)償、積分和分流處理；
第二級(jí)NPN型功率晶體管（11），其集電極連接于磁通門電流傳感器（4）后、磁場的產(chǎn)生線圈（3）前的導(dǎo)線上，發(fā)射極與支路監(jiān)測電阻（12）相連，用于通過分流在磁場的產(chǎn)生線圈（3）所在支路上加入擾動(dòng)電流；
支路監(jiān)測電阻（12），一端與NPN型功率晶體管（11）發(fā)射極相連，一端與供電電流源（2）負(fù)極相連，用于監(jiān)視支路流過的電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級(jí)分流鎖定磁場穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，所述磁通門電流傳感器（4）、一級(jí)電路（7）、第一級(jí)NPN型功率晶體管（8）及支路監(jiān)測電阻（9）構(gòu)成第一級(jí)反饋分流鎖定回路，第一級(jí)反饋分流鎖定回路通過負(fù)反饋的方式穩(wěn)定磁場的產(chǎn)生線圈（3）所在支路支路的電流之和，使電流噪聲部分只從支路流走，不流經(jīng)磁場的產(chǎn)生線圈（3）所在支路支路，降低線圈電流噪聲從而起到穩(wěn)定磁場的作用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級(jí)分流鎖定磁場穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，所述第一磁場探測器（5）、第二磁場探測器（6）、二級(jí)電路（10）、第二級(jí)NPN型功率晶體管（11）及支路監(jiān)測電阻（12）構(gòu)成第二級(jí)反饋分流鎖定回路，利用第二級(jí)反饋回路通過分流的方式在磁場的產(chǎn)生線圈（3）中加入與磁場噪聲反相的擾動(dòng)信號(hào)，使其產(chǎn)生一個(gè)與探測磁場噪聲反相的磁場，從而抵消待穩(wěn)定的空間體積（1）處的沿線圈軸線方向的磁場噪聲。
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