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专利号: 2021112615581
申请人: 中国地质大学(武汉)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种多传感器协同测量的互干扰抑制方法,其特征在于,基于一种一体化融合式磁传感器实现,所述一体化融合式磁传感器包括三个磁感单元:Overhauser标量磁场测量单元、磁通门测量单元和TMR测量单元;

所述多传感器协同测量的互干扰抑制方法包括以下步骤:S1、计算各所述磁感单元之间的安全距离,通过所述安全距离布置各所述磁感单元的位置,以消除各自磁敏材料引起的干扰;

S2、构建一种无圈磁通门结构,以消除所述磁通门测量单元自身线圈互感干扰以及所述磁通门测量单元与所述Overhauser标量磁场测量单元之间的互耦合干扰;

S3、运用拉莫尔信号直接激励所述磁通门测量单元与所述TMR测量单元,以消除不同激励信号的相互干扰,抑制励磁噪声;

根据步骤S1‑S3,完成三个所述磁感单元之间的互干扰抑制。

2.如权利要求1所述的多传感器协同测量的互干扰抑制方法,其特征在于,所述计算各所述磁感单元之间的安全距离,通过所述安全距离布置各所述磁感单元的位置的步骤,具体包括:

分析所述Overhauser标量磁场测量单元、所述磁通门测量单元和所述TMR测量单元的线圈材料、磁芯材料与薄膜材料特征,得到各所述磁感单元的磁感应特征分布场;

根据各所述磁感应特征分布场计算各所述磁感单元间的安全距离,通过所述安全距离布置各所述磁感单元的位置,以消除由传感器骨架、磁通门测量单元部分的磁芯、TMR测量单元部分的多铁磁层引起的磁敏材料间互扰。

3.如权利要求1所述的多传感器协同测量的互干扰抑制方法,其特征在于,在所述计算各所述磁感单元之间的安全距离,通过所述安全距离布置各所述磁感单元的位置的步骤之后,还包括:

计算各所述磁感单元间材料磁场的衰减比常数,选取满足所述衰减比常数的材料作为所述一体化融合式磁传感器的基底材料,以去除基底材料磁性干扰。

4.如权利要求3所述的多传感器协同测量的互干扰抑制方法,其特征在于,所述计算各所述磁感单元间材料磁场的衰减比常数,根据所述衰减比常数选取所述一体化融合式磁传感器的基底材料,以去除基底材料磁性干扰的步骤,具体包括:分析Overhauser标量磁场测量单元、磁通门测量单元和TMR测量单元的线圈材料、磁芯材料与薄膜材料特征,得到各磁感单元的磁感应特征分布场;

根据各所述磁感单元的磁感应特征分布场分析磁芯参数、旋转磁化下功率损耗以及磁芯或薄膜层磁场分布特征,获得各所述磁感单元间材料磁场的衰减比常数;

根据所述衰减比常数选用非磁性物质作为所述一体化融合式磁传感器的基底材料,去除基底材料磁性干扰。

5.如权利要求1所述的多传感器协同测量的互干扰抑制方法,其特征在于,所述构建一种无圈磁通门结构的步骤,具体包括:分析所述磁通门测量单元的磁芯低频阻抗效应,构建一种基于钴基非晶丝低频阻抗效应的无圈磁通门结构;

激励信号直接激励钴基非晶丝,无线圈的互干扰,以消除所述磁通门测量单元自身线圈互感干扰以及所述磁通门测量单元与所述Overhauser标量磁场测量单元间的互耦合干扰。

6.如权利要求1所述的多传感器协同测量的互干扰抑制方法,其特征在于,所述运用拉莫尔信号直接激励所述磁通门测量单元与所述TMR测量单元的步骤,具体包括:采用基于核磁共振和动态核极化的双共振方法激发所述Overhauser标量磁场测量单元;

利用所述Overhauser标量磁场测量单元输出的拉莫尔信号激励所述磁通门测量单元与所述TMR测量单元,从而消除不同激励信号的相互干扰,以抑制励磁噪声。

7.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质为计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有如权利要求1‑6任一所述的多传感器协同测量的互干扰抑制方法。