[发明专利]一种直流电流源噪声测量系统

说明书

本发明公开了一种直流电流源噪声测量系统，该测量系统包括用于电连接直流电流源的线圈，还包括原子磁强计以及电连接所述原子磁强计的信号处理装置，所述原子磁强计的探头设置在所述线圈中，在所述直流电流源为线圈供电时，所述原子磁强计能够测得线圈的磁场强度并转换成数字信号传输给所述信号处理装置，所述信号处理装置对所接收到的数字信号进行傅里叶变换以获得噪声频谱图。原子磁强计灵敏度较高，不存在像采样电阻那样因自身固有特性而产生的测量误差以及因温度变化所引起的阻值变化而产生的测量误差，因此，上述直流电流源噪声测量系统的测量误差较小。

技术领域

本发明涉及直流电流噪声测量技术领域，尤其涉及一种直流电流源噪声测量系统。

背景技术

目前，业内通常是采用电流转电压的间接测量方式来测量精密直流电流源的电流噪声，具体地：让精密直流电流源与一个精密采样电阻串联形成一个电路回路，然后把电阻两端的电压输入到频谱仪上，从而测量得到该直流电源的电流噪声。但是，采样电阻本身具有容性和感性，会导致测量误差，并且，若电流较大，则采样电阻上的损耗功率随之增大，引起采样电阻的温度升高，温度的升高则会引起阻值波动，导致测量误差。因此，上述噪声测量方式的测量误差较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种直流电流源噪声测量系统，其测量误差较小。

为了解决上述技术问题，本发明的一种直流电流源噪声测量系统，包括用于电连接直流电流源的线圈，还包括原子磁强计以及电连接所述原子磁强计的信号处理装置，所述原子磁强计的探头设置在所述线圈中，在所述直流电流源为线圈供电时，所述原子磁强计能够测得线圈的磁场强度并转换成数字信号传输给所述信号处理装置，所述信号处理装置对所接收到的数字信号进行傅里叶变换以获得噪声频谱图。

可选的，上述测量系统还包括用于屏蔽外磁场的屏蔽桶，所述线圈设置在所述屏蔽桶中。

可选的，上述测量系统还包括所述直流电流源。

可选的，所述直流电流源为精密直流电流源。

可选的，所述原子磁强计的探头位于所述线圈的轴心。

可选的，所述信号处理装置为上位机。

可选的，所述傅里叶变换为快速傅里叶变换。

由于线圈在噪声电流的作用下会产生变化的磁场，上述直流电流源噪声测量系统采用原子磁强计来测量直流电流源为线圈供电时线圈的磁场强度变化，原子磁强计把测得的磁场强度转换为数字信号后传输给信号处理装置，该信号处理装置则对所接收到的数字信号进行傅里叶变换从而获得直流电流源的电流噪声的频谱图。原子磁强计灵敏度较高，不存在像采样电阻那样因自身固有特性而产生的测量误差以及因温度变化所引起的阻值变化而产生的测量误差，因此，上述直流电流源噪声测量系统的测量误差较小。

附图说明

图1是本发明提供的一种直流电流源噪声测量系统的结构图。

具体实施方式

以下结合具体实施方式对本发明创造作进一步详细说明。实施例一

本实施例的直流电流源噪声测量系统如图1所示，包括需测量电流噪声的精密直流电流源1以及电连接精密直流电流源1的线圈2。该测量系统还包括原子磁强计3，原子磁强计3的探头31设置在线圈2的轴心。该测量系统还包括上位机4(即信号处理装置)，该上位机4电连接原子磁强计3的信号输出端。为了避免地磁场以及测试环境的磁场对测量结果产生干扰，该测量系统还包括屏蔽桶5，线圈2设置在屏蔽桶5内。

原子磁强计3是一种在低场环境使用的超灵敏的矢量磁强计，具有灵敏度高、精度高、响应速度快的特点。原子磁强计3的灵敏度可优于15fT/HZ^1/2，性能可堪比量子超导干涉仪，但又不像量子超导干涉仪那样需在极低温度下使用。

原子磁强计测量磁场原理如下：