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[发明专利]分离式低温磁屏蔽装置-CN202111323313.7有效
发明人：张露;刘习凯;文通;郑世强 -专利权人：北京航空航天大学宁波创新研究院
申请日： 2021-11-05 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： H01F27/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种分离式低温磁屏蔽装置，包括：磁屏蔽主体和磁屏蔽上盖，两者均由磁屏蔽单元层、低温单元层以及退磁线圈单元组成。磁屏蔽单元用于屏蔽外界磁场，由外到内依次为金属屏蔽层、高磁导率屏蔽层以及超导屏蔽层。低温单元层内设有液氮或液氦，从而能够为磁屏蔽单元层提供低温环境。退磁线圈用于消除磁屏蔽单元层中的剩磁。磁屏蔽主体为“凹”字型的筒状结构，磁屏蔽主体的内部设有工作区；磁屏蔽上盖为反“凹”字型结构，从而与磁屏蔽主体相互配合，使得工作区内形成封闭的常温零磁空间。本发明不仅能够为待测的高精度磁传感器提供一种极低的磁场测试工作环境，同时有效解决了现有超导屏蔽无法提供常温零磁空间的技术难题。
分离低温屏蔽装置

[发明专利]一种用于提高磁屏蔽房剩余磁场均匀性的主动磁补偿装置及方法-CN202310711518.5在审
发明人：崔培玲;杨周强;刘习凯;李衍宾;李玉鹏;郑世强;周新秀 -专利权人：北京航空航天大学宁波创新研究院
申请日： 2023-06-15 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G01R35/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种用于提高磁屏蔽房剩余磁场均匀性的主动磁补偿装置及方法，装置包括一个带有铰链门的磁屏蔽房、六个独立的补偿线圈、六个测磁传感器以及闭环系统模块，所述六个独立的补偿线圈位于磁屏蔽房外部，所述六个测磁传感器与闭环系统模块连接，所述闭环系统模块与六个独立的补偿线圈连接。本发明补偿原理实现简单，既能使工作区域中心点剩余磁场等于或者接近零，又能提高整个工作区域的剩余磁场均匀性，提高了补偿精度。
一种用于提高屏蔽剩余磁场均匀主动补偿装置方法

[发明专利]一种内外补偿线圈组合的主动磁场补偿复合控制系统及方法-CN202310649147.2在审
发明人：崔培玲;李衍宾;刘习凯;文通;郑世强;周新秀 -专利权人：北京航空航天大学宁波创新研究院
申请日： 2023-06-02 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： H01F5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种内外补偿线圈组合的主动磁场补偿复合控制系统及方法，该系统包括磁屏蔽舱、外部线圈控制系统、内部线圈控制系统。通过外部线圈控制系统补偿磁屏蔽舱内部的剩余磁场和磁场扰动，通过内部线圈控制系统补偿磁屏蔽舱内部的磁场噪声；内外补偿线圈组合控制，降低了磁屏蔽舱的成本，提高了磁屏蔽舱内部磁场控制精度，扩大了内部可用空间利用率。本发明中的复合控制系统结构简单，易于实现，在实际应用中很方便，适用于实现极弱磁场高精度控制。
一种内外补偿线圈组合主动磁场复合控制系统方法

[发明专利]一种六自由度超导位移探测器-CN202111008096.2有效
发明人： 刘习凯;张露;文通;郑世强 -专利权人：北京航空航天大学宁波创新研究院
申请日： 2021-08-31 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： G01H11/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种六自由度超导位移探测器，包括六自由度超导磁力弹簧振子、与六自由度超导磁力弹簧振子连接的超导回路、与超导回路连接的电流检测器、与电流检测器连接的可调增益放大器、与可调增益放大器连接的加减法器以及与加减法器连接的数据采集系统；六自由度超导磁力弹簧振子包括六块线圈基座、由六块线圈基座围成的腔体、位于腔体中的一个超导块以及设置在每个线圈基座的内表面上的至少两个超导线圈，每个超导回路由一个超导线圈与对应的一个电感La串联组成，通过超导线圈与超导块的相互作用，实现六自由度位移探测功能，结构简单，仅使用单个超导块实现六自由度位移探测的功能，大幅简化多自由度超导位移探测器的研制过程。
一种自由度超导位移探测器

[实用新型]一种磁屏蔽箱-CN202223383872.X有效
发明人：汤继强;方云飞;刘习凯;李洪滨 -专利权人：北京航空航天大学宁波创新研究院
申请日： 2022-12-16 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： H05K9/00 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种磁屏蔽箱，包括具有一端开口的箱体和与箱体相铰接的箱盖，当箱盖覆盖在箱体的开口时，箱体内形成密闭的腔体，箱体的内壁上可拆卸设置有一端开口的第一屏蔽箱，箱体的外壁可拆卸设置有一端开口的第二屏蔽箱，箱盖朝向箱体的开口一面可拆卸设置有第一屏蔽层，箱盖远离箱体的开口一面可拆卸设置有第二屏蔽层，与现有技术相比，本实用新型通过在箱体的内外壁可拆卸设置内外屏蔽箱，以及在箱盖的内外面可拆卸设置内外屏蔽层，主要用于屏蔽低频磁场如地磁场，将穿过箱体的磁场限制在屏蔽体层内部，从而在箱体内部形成弱磁空间，从而为箱体内提供一个极弱磁场环境，便于进行各类生物医学实验。
一种屏蔽

[发明专利]一种三轴正交线圈误差参数的标定方法-CN202310147653.1在审
发明人：崔培玲;吴浩廷;刘习凯;文通;李玉鹏;周新秀 -专利权人：北京航空航天大学;北京航空航天大学宁波创新研究院
申请日： 2023-02-20 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： G01R35/00 文献下载
摘要：本公开涉及一种三轴正交线圈误差参数的标定方法，该标定方法应用于零磁装置，三轴正交线圈设置于零磁装置的内部，紧贴零磁装置的内壁，该标定方法包括：对零磁装置内分布的匀强磁场坐标系进行标定；基于标定后的匀强磁场坐标系，对三轴正交线圈的磁场发生方向进行标定；建立三轴正交线圈的正交误差模型，对正交误差模型中的误差参数进行标定。由此，通过对零磁装置内的匀强磁场坐标系进行标定，消除了匀强磁场坐标系与磁场测量仪表的正交坐标系之间的误差，在此基础上再对三轴线圈的磁场发生方向以及误差参数进行标定，有利于提高测量精准度。
一种正交线圈误差参数标定方法

[发明专利]一种开放式磁屏蔽室及其构建方法-CN202310089728.5在审
发明人： 刘习凯;毋琛;文通;方云飞;李海涛;郑世强 -专利权人：北京航空航天大学;北京航空航天大学宁波创新研究院
申请日： 2023-02-09 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： H05K9/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种开放式磁屏蔽室及其构建方法，所述开放式磁屏蔽室为由六面网格墙围成的立方体结构或长方体结构，所述网格墙包括若干条等间距平行布置的横向磁屏蔽带以及若干条等间距平行布置的纵向磁屏蔽带，所述若干条横向磁屏蔽带的宽度相同，所述若干条纵向磁屏蔽带的宽度相同，所述若干条横向磁屏蔽带与若干条纵向磁屏蔽带交织连接以形成阵列式开孔结构，该结构可以在满足与传统封闭式磁屏蔽室拥有同样的磁屏蔽效能的同时，能够大幅降低磁屏蔽材料的用量，减少了磁屏蔽室制造成本，阵列式开孔结构增加了磁屏蔽室的透光和透气性，减少内部的幽闭感，更适用于涉及人员封闭在磁屏蔽室内部。
一种开放式屏蔽及其构建方法

[发明专利]一种小线圈常数双平面匀场线圈的设计步骤及方法-CN202211687511.6在审
发明人：韩邦成;陈忆闽;文通;刘习凯;方云飞;上官晟翌 -专利权人：北京航空航天大学;北京航空航天大学宁波创新研究院
申请日： 2022-12-27 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明提供了一种小线圈常数双平面匀场线圈的设计步骤及方法，涉及弱磁补偿的匀场线圈技术领域，本方法包括步骤S1：建立正向和反向的两组匀场线圈平面结构模型，并处在同一目标平面，通过建模软件建立线圈平面的三维结构图；S2：确定目标场尺寸参数，离散并有序排列目标场点坐标参数；S3：根据毕奥—萨伐尔定理，建立匀场线圈三角形网格顶点与目标场点的磁场矩阵；S4：利用线圈总功率为Tikhonov正则化约束条件，得到匀场线圈区域各网格顶点的流函数值，将离散的网格顶点流函数值拟合表面谐波函数得到匀场线圈平面连续流函数。本方法能够解决因双平面线圈设计的线圈常数太大且边界元法离散造成线圈绕组畸形的问题。
一种线圈常数平面设计步骤方法

[发明专利]一种精密磁场补偿系统及差分线圈设计方法-CN202310025500.X在审
发明人：韩邦成;窦帅;文通;刘习凯;方云飞 -专利权人：北京航空航天大学;北京航空航天大学宁波创新研究院
申请日： 2023-01-09 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明涉及一种精密磁场补偿系统及差分线圈设计方法，包括差分平面线圈设计方法和精密磁场补偿系统，精密磁场补偿系统包括控制器、单片机、数模转换器、压控电流源结构、传感器、信号调理电路和模数转换器，以及组合平面线圈；通过本发明可以在弱磁场测量时，针对外界环境磁场的波动，能提供精密磁场补偿，补偿精度为1纳特。
一种精密磁场补偿系统线圈设计方法

[发明专利]一种基于磁屏蔽房铁磁边界耦合的双平面线圈设计方法-CN202211688492.9在审
发明人：韩邦成;陈忆闽;文通;刘习凯;方云飞;上官晟翌 -专利权人：北京航空航天大学;北京航空航天大学宁波创新研究院
申请日： 2022-12-27 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于磁屏蔽房铁磁边界耦合的双平面线圈设计方法，涉及弱磁补偿的匀场线圈技术领域，本方法包括步骤S1：双平面线圈由匀场线圈和屏蔽线圈两组构成，在平面线圈中间设置均匀磁场的目标区，在平面线圈和屏蔽房铁磁边界之间设置屏蔽区；S2：选取离散方式得到目标区和屏蔽区的有序排列的离散点坐标，根据离散点个数得到目标矩阵；S3：利用镜像法根据线圈平面与磁屏蔽房铁磁边界处的距离关系得到镜像电流。本方法能够抑制线圈与铁磁边界之间的耦合作用，提高真实磁屏蔽房环境中平面线圈目标区域的均匀度。
一种基于屏蔽房铁磁边界耦合平面线圈设计方法

[发明专利]一种基于DSP的高精度极弱磁场信号检测系统-CN202211447160.1在审
发明人：崔培玲;吴浩廷;李海涛;刘习凯;张海峰 -专利权人：北京航空航天大学;北京航空航天大学宁波创新研究院
申请日： 2022-11-18 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： G01R33/02 文献下载
摘要：本发明提供基于DSP的高精度极弱磁场信号检测系统，包括TMS320F28335的DSP芯片，还包括：电源模块、电平转换模块、通讯模块、接口模块、高精度AD采集模块、DA转换模块；接口模块包括1路SPI接口，2路McBSP接口，1路参考电压接口，2路RS232接口，1路SSI接口，其中电平转换模块包括2个电平转换模块TPS7A3901，1个电平转换模块TPS767D301。本发明实现了较好的通用性和可扩展性，可以连接多种通讯类型、采样精度高、通用I/O多、体积小、方便扩展功能，并具备足够高的检测极弱磁场信号的精度，适用于极弱磁场信号检测，适用范围广。
一种基于 dsp 高精度磁场信号检测系统

[发明专利]一种基于蒙特卡洛算法的磁屏蔽舱全自动磁补偿方法-CN202211199343.6在审
发明人：崔培玲;杨周强;李玉鹏;刘习凯 -专利权人：北京航空航天大学;北京航空航天大学宁波创新研究院
申请日： 2022-09-29 - 公布日： 2022-12-27 - 主分类号： G01R35/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于蒙特卡洛算法的磁屏蔽舱全自动磁补偿方法。该方法无需对三轴线圈的耦合进行解耦，可以全自动同时进行三轴磁补偿，首先将三轴剩磁单独补偿为零的电压设定为三个参考电压，再以此电压为中心，在一定区间内随机产生三个电压输入至补偿线圈，再用测磁传感器测出此时剩磁的大小，如果三轴方向补偿后的剩磁都为零，算法停止，三轴输出稳定电压；如果三轴方向补偿后的剩磁不都为零，再次在给定区间随机产生三个随机电压输入至补偿线圈，重复以上步骤，直到三轴随机产生的电压使三轴方向补偿后的剩磁都为零；如果重复以上步骤N次，测得的剩磁未减少至0，则增大随机点产生的电压范围，重复以上步骤，直到三轴方向补偿后的剩磁都为零。
一种基于蒙特卡洛算法屏蔽全自动补偿方法

[发明专利]一种适用于六面体磁屏蔽装置的消磁线圈结构-CN202210783092.X在审
发明人：卢颜;张露;刘习凯;赵修琪;文通;郑世强 -专利权人：北京航空航天大学宁波创新研究院
申请日： 2022-06-27 - 公布日： 2022-09-23 - 主分类号： H01F27/36 文献下载
摘要：一种适用于六面体磁屏蔽装置的消磁线圈结构，包括消磁线圈和由六块板拼接而形成六面体的屏蔽主体，所述屏蔽主体的每个面的内侧和外侧均设有沿对角线平行设置的消磁线圈，相对的两个面的消磁线圈相互平行，六个面的消磁线圈逐个串联设置，每个面的内侧和外侧的消磁线圈的电流方向相反，且相对的两个面的外侧的消磁线圈的电流方向相反。上述方案能够保证消磁线圈通电后产生的磁场在屏蔽主体的内部均匀分布的同时，进一步解决了现有技术中存在的因磁屏蔽装置的穿线孔较多以及多余引线干扰导致的屏蔽性能不理想的问题，同时还能够简化消磁线圈的接线方式，降低磁屏蔽装置整体结构的复杂度，有利于加快磁屏蔽装置的研制进度以及推广应用。
一种适用于六面体屏蔽装置消磁线圈结构

[发明专利]一种适用于磁屏蔽室门体开合的三轴磁补偿线圈结构-CN202210554301.3在审
发明人： 刘习凯;张露;毋琛;匡奇;文通;郑世强 -专利权人：北京航空航天大学宁波创新研究院
申请日： 2022-05-19 - 公布日： 2022-08-30 - 主分类号： H05K9/00 文献下载
摘要：一种适用于磁屏蔽室门体开合的三轴磁补偿线圈结构，包括屏蔽室、门体、X向补偿线圈、Y向补偿线圈和Z向补偿线圈，门体包括转动连接至屏蔽室的转接侧，X向补偿线圈以X轴为轴线而环设于屏蔽室的前侧和后侧，Y向补偿线圈以Y轴为轴线而环设于屏蔽室的左侧和右侧，Z向补偿线圈以Z轴为轴线而环设于屏蔽室的上侧和下侧，至少一组Y线圈或至少一组Z线圈设有从转接侧而延伸至门体侧面的绕接部。上述方案通过环绕于屏蔽室外侧的X向、Y向、Z向补偿线圈形成主动磁补偿线圈，同时通过绕接部的设置，在不影响门体开合的情况下，使得主动磁补偿线圈通电后产生的补偿磁场具备高均匀度和大均匀区的特点，进而使得屏蔽室具备较好的磁屏蔽效果。
一种适用于屏蔽室门体开合三轴磁补偿线圈结构

[发明专利]一种磁屏蔽室消磁线圈系统及其制备方法-CN202210462450.7在审
发明人： 刘习凯;张露;窦帅;匡奇;文通;郑世强 -专利权人：北京航空航天大学宁波创新研究院
申请日： 2022-04-28 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： H01F13/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种磁屏蔽室消磁线圈系统及其制备方法，所述的磁屏蔽室消磁线圈系统包括系统本体，系统本体包括布置在磁屏蔽室上的四组消磁线圈，所述磁屏蔽室为立方体结构，每组消磁线圈均采用一根消磁电缆制成，所述消磁电缆穿过磁屏蔽室并进入到磁屏蔽室内壁面上形成内部走线，所述消磁电缆形成内部走线后穿出磁屏蔽室并位于磁屏蔽室外壁面上形成外部走线，所述内部走线沿着磁屏蔽室的棱边布置，所述外部走线沿着磁屏蔽室的棱边布置且与内部走线对应，该消磁线圈系统的消磁效率高，并且用到的消磁线圈数量少，且本发明提出的该消磁线圈系统的结构比分布式消磁线圈系统的结构简单，复杂度降低，消磁线圈在安装的过程中简单方便，高效便捷。
一种屏蔽消磁线圈系统及其制备方法

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