三维脉冲磁场波形重构方法及三维磁场传感器

摘要

本发明公开了一种三维脉冲磁场波形重构方法及其三维磁场传感器。三维脉冲磁场波形重构采用基于全电路表达式的脉冲磁场波形数字重构方法，基于该方法，对传感器取样电阻与自身感抗之间大小没有特殊要求，这使得传感器制作起来很方便，同时可方便还原和合成三维磁场。三维传感器骨架采用非磁性材料制作，测量频率范围可达1kHz～200MHz以上，主要用于三维脉冲磁场的测量，可同时测量X轴、Y轴、Z轴三方向的磁场。本发明可真实地反映大的幅度动态范围内的三维脉冲磁场波形。

主权项

1.一种三维脉冲磁场重构方法，其特征在于：1）包括有下列步骤：步骤一、用磁场传感器同时对三个相互垂直方向上的脉冲磁场信号进行测量并分别将其转换为电信号U（t）；步骤二、将步骤一得到的每一方向上的电信号U（t）分别通过下式还原成相应的脉冲磁场波形：$H\left(t\right)=-\frac{L}{\mathrm{NS}{\mu }_{0}R}U\left(t\right)-\frac{R_0+R}{\mathrm{NS}{\mu }_{0}R}\int U\left(t\right)=k_{1}U\left(t\right)+k_2\int U\left(t\right)$其中：H(t)为磁场强度，L为线圈电感，N为线圈匝数，R₀为线圈自阻，μ₀为空气磁导率，S为线圈截面积，R为外部测量电阻，步骤三、将步骤二得到的每一方向上的脉冲磁场波形进行矢量叠加，合成三维脉冲磁场波形；2）所述步骤一中所用的磁场传感器为三维磁场传感器，具体包括三维骨架和其上缠绕的线圈；其中三维骨架为截面均匀的非磁性材料球，且其三个相互垂直的方向上刻有绕线槽。