[发明专利]并列阵列式交流磁场传感装置

说明书

技术领域

本发明涉及弱磁场测量、交流磁场测量装置技术领域，尤其涉及并列阵列式交流磁场传感装置。

背景技术

交流磁场传感器广泛应用于工业、测量和医学等领域，目前的应用中存在很多磁场测量手段和测量技术，常用的有霍尔效应、巨磁电阻效应、巨磁阻抗效应和超导量子干涉效应等多种类型的技术，产生了探测线圈传感器、巨磁电阻传感器、巨磁阻抗传感器、霍尔传感器、磁通门传感器和超导量子干涉仪等相关产品。

采用巨磁阻抗效应的传感器与磁通门传感器、巨磁电阻传感器等其它传感技术相比，在机械、力学、化学和电磁性能上都有明显优势，具有较高的灵敏度，尤其是具有微型尺寸和快速响应等优点，在此技术基础上已经研制成大量的新型基于磁场测量的传感器。

目前的交流磁场传感装置空间分辨率不高，不能精确检测空间磁场分布。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种并列阵列式交流磁场传感装置。

本发明提供了一种并列阵列式交流磁场传感装置，包括频率可调多通道信号发生器、多个探头、多个传感电路子系统，所述探头与所述传感电路子系统数量相同，且所述探头与所述传感电路子系统为一一对应相连，所述频率可调多通道信号发生器分别与多个探头和多个传感电路子系统相连。

作为本发明的进一步改进，所述传感电路子系统包括依次相连的前置放大器、第一变频器、晶体滤波器、第二变频器、带通滤波器、低噪声放大器，所述频率可调多通道信号发生器分别第一变频器、以及第二变频器相连，所述探头与所述前置放大器相连。

作为本发明的进一步改进，所述探头包括非晶材料部件、隔离放大器、电阻，所述电阻一端与所述隔离放大器输出端相连，所述电阻另一端与所述非晶材料部件相连，所述频率可调多通道信号发生器与所述隔离放大器输入端相连，所述非晶材料部件与所述前置放大器相连。

作为本发明的进一步改进，

所述频率可调多通道信号发生器：用于分别提供所述非晶材料部件高频激励频率信号、第一变频器的调制频率信号，第二变频器的解调频率信号；

所述非晶材料部件：用于在高频激励频率信号的作用下，所述非晶材料部件两端的复阻抗随着通过其轴向分量的被检测交流磁场信号的变化而变化，在电路中所述非晶材料部件两端产生反映被检测交流磁场信号幅度变化的交流电压信号；不同位置的传感信号给出了通过非晶材料部件轴向的、沿着其排列方向上的交流磁场空间分布；

所述前置放大器：用于对非晶材料部件输出的交流电压信号进行初步放大和阻抗变换；

所述第一变频器：用于将所述频率可调多通道信号发生器输出的调制频率信号与非晶材料部件输出的交流电压信号混频或变频，所述第一变频器输出的信号中含有等于所述晶体滤波器的中心频率的信号；

所述晶体滤波器，其中心频率为所述非晶材料部件激励频率、被测交流磁场信号频率、调制信号频率组合频率的一个，经过该晶体滤波器后，其余组合频率的输出信号被滤除；

所述第二变频器，用于将所述晶体滤波器输出频率信号和解调频率信号进行混频或变频，经混频或变频后所述第二变频器输出信号中含有被测交流磁场信号和其它组合频率信号；

所述带通滤波器，所述第二变频器输出的信号中其它组合频率信号远高于被测交流磁场信号频率，使用所述带通滤波器将组合频率滤掉；

低噪声放大器，对所述带通滤波器输出信号进行放大。

作为本发明的进一步改进，所述非晶材料部件为Co基或Fe基具有巨磁阻抗效应的非晶态合金材料；所述非晶材料部件（2）等间距并行排列。

作为本发明的进一步改进，所述非晶材料部件为非晶丝或非晶带。

作为本发明的进一步改进，所述晶体滤波器为窄带晶体滤波器。

作为本发明的进一步改进，所述窄带晶体滤波器为固定频率的窄带晶体滤波器。

作为本发明的进一步改进，所述第一变频器为具有变频功能的非线性器件。

所述非线性器件包括模拟乘法器、混频器。

本发明的有益效果是：本发明的并列阵列式交流磁场传感装置构造简单、能够精确地检测并行分布的交流空间磁场。

附图说明

图1是本发明的原理框图。

图2是本发明的传感电路子系统原理框图。

图3是本发明的探头原理框图。

具体实施方式