本實(shí)用新型涉及一種地磁場(chǎng)抵消裝置，特別涉及一種三維地磁場(chǎng)抵消裝置。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，由于地磁場(chǎng)的存在，弱磁場(chǎng)測(cè)量傳感器的特性測(cè)量受到局部地磁場(chǎng)的影響很大，因此，在弱磁場(chǎng)測(cè)量傳感器的特性評(píng)估工作中需要消除局部地磁場(chǎng)的影響，從而能夠?qū)鞲衅鞯奶匦赃M(jìn)行正確的分析，為弱磁場(chǎng)測(cè)量傳感器的研制提供可靠的無(wú)地磁場(chǎng)環(huán)境。所以，在弱磁場(chǎng)測(cè)量傳感器的特性測(cè)試的工作中，局部地磁場(chǎng)抵消系統(tǒng)的研制是十分重要的。

現(xiàn)有的消除地磁場(chǎng)影響的方式主要分為屏蔽和抵消兩方面，而在野外環(huán)境或者做小型實(shí)驗(yàn)等的情況下，屏蔽的處理方式不易實(shí)現(xiàn)，所需的成本較高，難以利用較短時(shí)間構(gòu)建所需精度的屏蔽裝置。相比較而言，在這種情況下抵消的方式更具有針對(duì)性與實(shí)用性，在當(dāng)前的磁場(chǎng)測(cè)量領(lǐng)域有更大的發(fā)展空間。但是現(xiàn)有的設(shè)備中所利用的抵消方式并不具備較高的通用性，多是遇到具體的問(wèn)題再去進(jìn)行設(shè)計(jì)與制造。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是為了現(xiàn)有的地磁場(chǎng)抵消裝置在使用過(guò)程中不具備較高通用性的問(wèn)題而提供的一種三維地磁場(chǎng)抵消裝置。

本實(shí)用新型提供的三維地磁場(chǎng)抵消裝置包括有磁阻傳感器、濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、微處理器、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、功率放大模塊和三維線圈，其中磁阻傳感器、濾波器和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊集成后依次串聯(lián)，濾波器能夠?qū)⒋抛鑲鞲衅鳒y(cè)量出的信號(hào)進(jìn)行初步處理，并將該信號(hào)傳送至模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊能夠?qū)⒌玫降哪M信號(hào)數(shù)字化，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與微處理器一側(cè)相連接，微處理器的另一側(cè)與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊相連接，微處理器能夠?qū)⒛?shù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換出的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理，從而得到合適的反饋信號(hào)，并將該反饋信號(hào)傳送至數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊還與功率放大模塊相連接，功率放大模塊的一側(cè)與三維線圈相連接，三維線圈還與磁阻傳感器相連接，三維線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)與原有的磁場(chǎng)進(jìn)行疊加，使得磁阻傳感器所處位置為局部零磁環(huán)境。

磁阻傳感器的型號(hào)為HMC5843型。

模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊為12位ADC芯片。

數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的型號(hào)為AD5791。

本實(shí)用新型的工作原理：

磁阻傳感器和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊能夠?qū)π盘?hào)進(jìn)行基本的處理，通過(guò)I2C通信協(xié)議可將磁阻傳感器采集到的信號(hào)傳送至微處理器中(CPU主機(jī)中)，微處理器處理后產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)通過(guò)SPI通信協(xié)議傳送至20位的數(shù)模轉(zhuǎn)換AD5791中，從而完成相應(yīng)的數(shù)模轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換后的模擬信號(hào)通過(guò)三極管進(jìn)行功率放大，產(chǎn)生的合適大小的電流加載在三維線圈上，通電線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)與原有的磁場(chǎng)進(jìn)行疊加，從而產(chǎn)生局部的近零磁環(huán)境。

本實(shí)用新型的有益效果：

1.本裝置能夠利用抵消的方式完成對(duì)近零磁環(huán)境的創(chuàng)建，從而能夠使得磁通門，原子磁力儀等儀器有較好的工作環(huán)境。

2.本裝置采用的材料較少，能夠保證裝置的體積較小，具備便攜性，能夠保證在野外工作等情況下發(fā)揮作用。

3.本裝置采用的芯片均為相關(guān)領(lǐng)域中可靠性以及各項(xiàng)指標(biāo)較好的產(chǎn)品，能夠保證本裝置發(fā)揮出設(shè)計(jì)的功能，且具備較高的穩(wěn)定性。

4.本裝置采用的材料等均較為環(huán)保且較為節(jié)省原料，能夠在完成設(shè)計(jì)功能的基礎(chǔ)上盡可能節(jié)約能源，對(duì)環(huán)境不會(huì)造成破壞。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型所述裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型所述的磁阻傳感器與微處理器的連接線路示意圖。

圖3為本實(shí)用新型所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊線路示意圖。

圖4為本實(shí)用新型所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊正負(fù)供電電源線路示意圖。

1、磁阻傳感器 2、濾波器 3、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊 4、微處理器

5、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊 6、功率放大模塊 7、三維線圈。

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參閱圖1、圖2、圖3和圖4所示：

本實(shí)用新型提供的三維地磁場(chǎng)抵消裝置包括有磁阻傳感器1、濾波器2、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3、微處理器4、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊5、功率放大模塊6和三維線圈7，其中磁阻傳感器1、濾波器2和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3集成后依次串聯(lián)，濾波器2能夠?qū)⒋抛鑲鞲衅?測(cè)量出的信號(hào)進(jìn)行初步處理，并將該信號(hào)傳送至模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3能夠?qū)⒌玫降哪M信號(hào)數(shù)字化，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3與微處理器4一側(cè)相連接，微處理器4的另一側(cè)與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊5相連接，微處理器4能夠?qū)⒛?shù)轉(zhuǎn)換模塊3轉(zhuǎn)換出的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理，從而得到合適的反饋信號(hào)，并將該反饋信號(hào)傳送至數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊5，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊5還與功率放大模塊6相連接，功率放大模塊6的一側(cè)與三維線圈7相連接，三維線圈7還與磁阻傳感器1相連接，三維線圈7產(chǎn)生的磁場(chǎng)與原有的磁場(chǎng)進(jìn)行疊加，使得磁阻傳感器1所處位置為局部零磁環(huán)境。

磁阻傳感器1的型號(hào)為HMC5843型。

模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3為12位ADC芯片。

數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊5的型號(hào)為AD5791。

本實(shí)用新型的工作原理：

磁阻傳感器1和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3能夠?qū)π盘?hào)進(jìn)行基本的處理，通過(guò)I2C通信協(xié)議可將磁阻傳感器1采集到的信號(hào)傳送至微處理器4中(CPU主機(jī)中)，微處理器4處理后產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)通過(guò)SPI通信協(xié)議傳送至20位的數(shù)模轉(zhuǎn)換AD5791中，從而完成相應(yīng)的數(shù)模轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換后的模擬信號(hào)通過(guò)三極管進(jìn)行功率放大，產(chǎn)生的合適大小的電流加載在三維線圈7上，通電線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)與原有的磁場(chǎng)進(jìn)行疊加，從而產(chǎn)生局部的近零磁環(huán)境。