[发明专利]一种提高SQUID磁传感器测量灵敏度的方法、装置及系统

权利要求书

1.一种提高SQUID磁传感器测量灵敏度的方法，其特征在于，所述提高SQUID磁传感器测量灵敏度的方法包括：

利用三轴磁强计将背景磁场转换成电信号；所述背景磁场包括环境磁场和信号磁场；

对所述电信号进行调理后获得反映所述环境磁场的主要电信号，具体实现过程包括：利用滤波器对所述电信号进行低频提取；

将所述主要电信号转换成环境抵扣磁场，具体实现过程包括：所述主要电信号包括XYZ三轴磁场对应的电压信号；将所述XYZ三轴磁场对应的电压信号通过电阻按预设比例转换成对应的电流信号；将三路电流信号合成补偿电流；将所述补偿电流输入至所述SQUID磁传感器的反馈线圈中，在所述SQUID磁传感器处产生所述环境抵扣磁场；所述预设比例与所述SQUID磁传感器在环境磁场中的空间位置相对应；

将所述抵扣磁场输入至所述SQUID磁传感器，抵消所述环境磁场在所述SQUID磁传感器处产生的磁通。

2.根据权利要求1所述的提高SQUID磁传感器测量灵敏度的方法，其特征在于：所述滤波器为低通滤波器，所述低通滤波器的截止频率根据所述环境磁场的波动情况和被探测信号所在频段进行选取；所述低通滤波器的阶数根据所述三轴磁强计的噪声经过滤波后在被探测信号所在频段被抑制到所述SQUID磁传感器要求的噪声水平进行选取；所述被探测信号为被所述SQUID磁传感器测量的信号。

3.根据权利要求1所述的提高SQUID磁传感器测量灵敏度的方法，其特征在于：所述SQUID磁传感器在环境磁场中的空间位置即为所述SQUID磁传感器在所述三轴磁强计的X、Y、Z三个正交轴坐标中的位置。

4.一种提高SQUID磁传感器测量灵敏度的装置，其特征在于，所述提高SQUID磁传感器测量灵敏度的装置包括：

三轴磁强计，将背景磁场转换成电信号；所述背景磁场包括环境磁场和信号磁场；

低通滤波器，与所述三轴磁强计相连，对所述电信号进行调理后获得反映所述环境磁场的主要电信号；所述主要电信号包括XYZ三轴磁场对应的电压信号；

电流补偿电路，与所述低通滤波器和所述SQUID磁传感器分别相连，将所述主要电信号合成补偿电流并输入至所述SQUID磁传感器的反馈线圈中，在所述SQUID磁传感器处产生抵消所述环境磁场的环境抵扣磁场；具体包括：所述电流补偿电路将所述XYZ三轴磁场对应的电压信号通过电阻按预设比例转换成对应的电流信号，将三路电流信号合成补偿电流；将所述补偿电流输入至所述SQUID磁传感器的反馈线圈中，在所述SQUID磁传感器处产生所述环境抵扣磁场；所述预设比例与所述SQUID磁传感器在环境磁场中的空间位置相对应。

5.根据权利要求4所述的提高SQUID磁传感器测量灵敏度的装置，其特征在于：所述电流补偿电路包括至少1个电流合成模块，每个电流合成模块与一个SQUID磁传感器相连；每个电流合成模块以一种比例系数合并经过所述低通滤波器滤波的XYZ三轴磁场电信号；每个电流合成模块的比例系数同与电流合成模块自身相连的SQUID磁传感器在环境磁场中的空间位置相对应。

6.根据权利要求5所述的提高SQUID磁传感器测量灵敏度的装置，其特征在于：所述电流合成模块由3个并联的可调电阻构成。

7.一种提高SQUID磁传感器测量灵敏度的系统，其特征在于，所述提高SQUID磁传感器测量灵敏度的系统包括：

三轴磁强计，将背景磁场转换成电信号；所述背景磁场包括环境磁场和信号磁场；

低通滤波器，与所述三轴磁强计相连，对所述电信号进行调理后获得反映所述环境磁场的主要电信号；

电流补偿电路，与所述低通滤波器和所述SQUID磁传感器分别相连，将所述主要电信号合成补偿电流；所述电流补偿电路包括至少1个电流合成模块，每个电流合成模块与一个SQUID磁传感器相连；每个电流合成模块以一种比例系数合并经过所述低通滤波器滤波的XYZ三轴磁场电信号；每个电流合成模块的比例系数同与电流合成模块自身相连的SQUID磁传感器在环境磁场中的空间位置相对应；所述电流合成模块由3个并联的可调电阻构成；

至少1个SQUID磁传感器，与所述电流补偿电路相连，包括反馈线圈；所述反馈线圈将所述补偿电流转换为环境抵扣磁场，用以抵消所述SQUID磁传感器感应到的环境磁场。