三維脈衝磁場波形重構方法及三維磁場傳感器的製作方法

2023-06-12 02:01:21 2

專利名稱：三維脈衝磁場波形重構方法及三維磁場傳感器的製作方法
技術領域：
本發明屬於電氣工程技術領域，特別涉及一種三維脈衝磁場波形重構方法及其三維磁場傳感器。
背景技術：
電磁脈衝的測量是電磁脈衝防護研究的一個重要環節，測量的目的是確定受試設備和系統所處的電磁脈衝環境、對電磁脈衝的響應情況和防護效果；其中測量的對象就包括磁場的測量。由於電磁脈衝信號沿僅幾個微秒，持續時間幾個微秒至幾個毫秒的瞬態信號，其頻譜覆蓋了零到幾百兆赫的頻帶，因此要求測量傳感器的工作頻帶要達到這一要求， 傳感器的輸出應能真實的反應被測參量本來的情況，它們置入被測環境後應當對原環境影響很小，故要求測量磁場的傳感器體積小。現有磁場傳感器一般只能測量三維空間中的一維磁場，對於脈衝磁場測量，採用硬體積分電路或存在電路及裝置複雜，或存在頻帶上限或下限範圍受限等問題，對於類似雷電波、衝擊電壓或衝擊電流放電、隔離開關或刀閘操作產生的瞬變電磁場等這類寬頻帶範圍、大的幅度動態範圍波形往往不能夠真實地反映，或者還原波形畸變較大頻帶失真。針對以上情況我們發明一種用於三維脈衝磁場波形重構方法及傳感器，它具有測量頻率範圍寬，可到IkHz 200MHz以上，體積小等優點。發明的內容
本發明的目的就是針對上述背景技術存在的不足，提供一種三維脈衝磁場波形重構方法，並在此基礎上提供一種測量頻率範圍較寬的三維磁場傳感器。本發明提供的三維脈衝磁場波形重構方法包括下列步驟
步驟一、用磁場傳感器同時對三個相互垂直方向上的脈衝磁場信號進行測量並分別將其轉換為電信號U (t)；
步驟二、將步驟一得到的每一方向上的電信號U (t)分別通過下式還原成相應的
脈衝
磁場波形
權利要求
1.一種三維脈衝磁場重構方法，其特徵在於包括有下列步驟步驟一、用磁場傳感器同時對三個相互垂直方向上的脈衝磁場信號進行測量並分別將其轉換為電信號U (t)；步驟二、將步驟一得到的每一方向上的電信號U (t)分別通過下式還原成相應的脈衝磁場波形
2.步驟三、將步驟二得到的每一方向上的脈衝磁場波形進行矢量疊加，合成三維脈衝磁場波形。
3.—種三維磁場傳感器，其特徵在於 包括三維骨架和其上纏繞的線圈；其中所述的三維骨架為截面均勻的非磁性材料球，且其三個相互垂直的方向上刻有繞線槽；根據權利要求2所述的一種三維磁場傳感器，其特徵在於 所述的線圈，其外表面包覆有在橫向和縱向分段的錫箔紙。
全文摘要
本發明公開了一種三維脈衝磁場波形重構方法及其三維磁場傳感器。三維脈衝磁場波形重構採用基於全電路表達式的脈衝磁場波形數字重構方法，基於該方法，對傳感器取樣電阻與自身感抗之間大小沒有特殊要求，這使得傳感器製作起來很方便，同時可方便還原和合成三維磁場。三維傳感器骨架採用非磁性材料製作，測量頻率範圍可達1kHz～200MHz以上，主要用於三維脈衝磁場的測量，可同時測量X軸、Y軸、Z軸三方向的磁場。本發明可真實地反映大的幅度動態範圍內的三維脈衝磁場波形。
文檔編號G01R33/02GK102162839SQ20111006533
公開日2011年8月24日 申請日期2011年3月18日 優先權日2011年3月18日
發明者代盛熙, 周劍, 張義, 樊亞東, 王建國, 蔡力 申請人:武漢大學