自动锁定工作点的高温超导磁力仪测控装置

摘要

发明涉及一种自动锁定工作点的高温超导磁力仪测控装置。是由单片机控制三角波信号发生器输出标准三角波扫场电流模拟外磁场，多路DAC产生三路模拟电压，既调谐电压、射频电平电压和直流补偿电压，用来控制读出电路中射频振荡器的频率补偿、衰减器的衰减系数以及放大器的直流补偿。三路DAC和ADC自动调节完成后，超导量子干涉仪达到最佳工作点，锁定该工作点，完成高温超导磁力仪调试。本发明不仅实现了高温超导磁力仪工作点的自动锁定，而且解决了现有高温超导磁力仪测控装置需要通过计算机观测波形，调节磁力仪的最佳工作点，工作点调节时间过长，不适用于长时间野外作业等问题。提高了工作效率，降低了野外工作成本，使高温超导磁力仪更适于野外。

主权项

一种利用自动锁定工作点的高温超导磁力仪测控装置自动锁定工作点的方法，所述高温超导磁力仪测控装置是由单片机(1)分别经多路DAC(3)和三角波信号发生器(2)与读出电路(4)连接，读出电路(4)经超导量子干涉仪(5)、多路ADC(6)与单片机(1)连接构成，所述读出电路(4)由定向耦合器(7)、高频放大器(8)、混频器(9)、低频放大器(12)、积分器(13)、反馈电路(14)、高频振荡器(10)和衰减器(11)构成，所述超导量子干涉仪(5)经定向耦合器(7)、高频放大器(8)、混频器(9)、低频放大器(12)、积分器(13)和反馈电路(14)反馈到定向耦合器(7)，高频振荡器(10)分别输出到混频器(9)和衰减器(11)，衰减器(11)的输出端与定向耦合器(7)连接，其特征在于，所述方法包括以下步骤：a、单片机(1)控制三角波信号发生器(2)产生标准三角波，并向读出电路(4)发送三角波信号，对超导量子干涉仪(5)进行调试，输出标准三角波扫场电流模拟外磁场，单片机(1)控制多路DAC(3)产生三路模拟电压，分别为调谐电压、高频电平电压以及直流补偿电压，用来控制读出电路(4)中高频振荡器(10)的频率、衰减器(11)的衰减系数以及低频放大器(12)的直流补偿；b、通道一自动调节：单片机(1)自动控制和调节读出电路(4)里的高频振荡器(10)的频率，将高频振荡器(10)产生的信号送入超导量子干涉仪(5)，多路ADC(6)采集超导量子干涉仪(5)的输出波形，根据输出波形的频率自动调整高频振荡器(10)的频率，直至产生外磁通调制曲线，此时超导量子干涉仪(5)处于谐振状态；c、通道二自动调节：单片机(1)自动控制和调节读出电路(4)里的衰减器(11)的衰减系数，多路ADC(6)采集超导量子干涉仪(5)输出波形，根据输出波形的幅值自动调整衰减器(11)的衰减系数，当外磁通调制曲线的幅值最大时，输出波形达到最大信噪比，结束衰减器(11)衰减系数调节；d、通道三自动调节：单片机自动控制和调节读出电路(4)里的低频放大器(12)的直流补偿，多路ADC(6)采集超导量子干涉仪(5)的输出波形，根据输出波形自动调整低频放大器的直流补偿，当直流电平为零时，结束低频放大器(12)的直流补偿调节；e、多路DAC(3)调节完成后，超导量子干涉仪(5)达到最佳工作点，多路ADC(6)采集超导量子干涉仪(5)的输出波形，送回单片机(1)，单片机(1)锁定该工作点，完成超导量子干涉仪(5)调试；f、单片机(1)测量磁场，多路ADC(6)采集测量数据，单片机(1)存储数据并显示测量磁场值。