磁場測量儀分辨率的檢測方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及設備分辨率檢測領域，特別涉及一種磁場測量儀分辨率的檢測方法和 裝置。
【背景技術】
[0002] -些低噪聲和高分辨率的恒定磁場測量儀器(例如，光栗磁傳感器和超導量子干 涉磁測量儀表)的內部噪聲和分辨率可達皮特斯拉量級。然而，檢測其是否真正可以達到這 么高的分辨率，無論對一般用戶還是儀器檢測計量部門都很難實現。
[0003] 因為很難建立或找到一個磁場值在儀器的量程范圍內（一般為地磁場量級）且變 化如此小的恒定磁場作為被測對象。考慮到在儀器測量時間段內可認為地磁場基本是恒定 不變的，可以將地磁場作為被測磁場對象來檢測測量儀器的靈敏度。但是，由于空間中各種 磁場信號和場源產生的背景干擾磁場太大，在空曠的野外也會達到〇. InT量級，因此很難找 到只存在地磁場的空間。如果沒有高穩定性的恒定磁場環境或被測對象，則無法檢測高靈 敏度和高準確度的儀器。
[0004] 相關技術中建立恒定磁場的一種方法是屏蔽掉背景干擾磁場來建立恒定磁場測 量室。但是低頻變化的磁場很難屏蔽掉，由于此類測量儀器的最小量程一般在1〇μΤ左右，與 地磁場在同一個級別，因此在屏蔽時變干擾磁場的同時卻不能將地磁場屏蔽掉，否則磁場 會小于儀器的最小量程就不能實現測量與檢測了。然而，這種僅屏蔽低頻磁場而不屏蔽恒 定地磁場分量的屏蔽就更難實現了，并且利用一般的材料很難實現理想的屏蔽。
【發明內容】
[0005] 本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。
[0006] 為此，本發明的一個目的在于提出一種磁場測量儀分辨率的檢測方法，該方法能 夠通過對基準儀和被檢測儀的采集信號進行歸一化做差處理，獲取恒定磁場以及時變成分 的峰值，并通過恒定磁場測量儀分辨率定量評判準則，實現了背景磁場干擾下的高分辨率 磁場測量儀的分辨率檢測。
[0007] 本發明的第二目的在于提出一種磁場測量儀分辨率的檢測裝置。
[0008] 為實現上述目的，本發明第一方面實施例提出了一種磁場測量儀分辨率的檢測方 法，包括以下步驟:將基準儀和被檢測儀連接到一個同步數據采集卡上，其中，所述基準儀 的分辨率高于所述被檢測儀的分辨率;通過所述同步數據采集卡同步采集所述基準儀的Ν 個基準儀信號和所述被檢測儀的Ν個被檢測儀信號，其中，Ν為正整數;根據所述基準儀信號 和所述被檢測儀信號之間的相關性對所述基準儀信號和所述被檢測儀信號進行歸一化做 差處理，生成恒定磁場B dl，以確定時變成分的峰值Br;判斷所述時變成分的峰值Br是否小于 所述被檢測儀標稱的分辨率，若所述時變成分的峰值B r小于所述被檢測儀標稱的分辨率， 則判斷所述被檢測儀的分辨率能達到其標稱值。
[0009] 根據本發明實施例的磁場測量儀分辨率的檢測方法，首先將基準儀和被檢測儀連 接到一個同步數據采集卡上，然后通過同步數據采集卡同步采集基準儀的N個基準儀信號 和被檢測儀的N個被檢測儀信號，而后根據基準儀信號和被檢測儀信號之間的相關性對基 準儀信號和被檢測儀信號進行歸一化做差處理，生成恒定磁場B dl，以確定時變成分的峰值 Br，最后判斷時變成分的峰值Br是否小于被檢測儀標稱的分辨率，若時變成分的峰值Br小于 被檢測儀標稱的分辨率，則判斷被檢測儀的分辨率能達到其標稱值。因此，該方法，能夠通 過對基準儀和被檢測儀的采集信號進行歸一化做差處理，獲取恒定磁場以及時變成分的峰 值，并通過恒定磁場測量儀分辨率定量評判準則，實現了背景磁場干擾下的高分辨率磁場 測量儀的分辨率檢測。
[0010] 另外，根據本發明上述磁場測量儀分辨率的檢測方法還可以具有如下附加的技術 特征：
[0011] 在本發明的一個實施例中，所述通過所述同步數據采集卡同步采集所述基準儀的 N個基準儀信號和所述被檢測儀的N個被檢測儀信號之后，還包括:獲取所述基準儀和所述 被檢測儀在預設時間段內的，所述基準儀的N個基準儀信號的平均值5 1和所述被檢測儀的N 個被檢測儀信號的平均值&。
[0012] 在本發明的一個實施例中，所述根據所述基準儀信號和所述被檢測儀信號之間的 相關性對所述基準儀信號和所述被檢測儀信號進行歸一化做差處理，生成所述恒定磁場 Bdl，以確定時變成分的峰值Br，具體包括:計算所述基準儀信號的平均絕對離差心和所述被 檢測儀信號的平均絕對離差R 2;計算按照所述基準儀信號的平均絕對離差R:與所述被檢測 儀信號的平均絕對離差R2的比值縮放的第i個所述被檢測儀的輸出信號B' 2l，其中，i為小于 或等于所述N的正整數;計算所述恒定磁場Bdi;以及根據所述恒定磁場Bdi確定所述時變成 分的峰值B r。
[0013] 在本發明的一個實施例中，上述磁場測量儀分辨率的檢測方法還包括:若所述時 變成分的峰值Br大于或者等于所述被檢測儀標稱的分辨率，則判斷所述被檢測儀的分辨率 不能達到其標稱值。
[0014] 在本發明的一個實施例中，通過以下公式計算所述基準儀或所述被檢測儀的輸出 信號的平均絕對離差：
[0016] 其中，j = l，2分別對應所述基準儀和所述被檢測儀的輸出信號的平均絕對離差，i 為小于或等于所述N的正整數，為第i個所述基準儀或所述被檢測儀的輸出信號；
[0017] 通過以下公式對所述輸出信號的歸一化做差處理：
[0018] B'2i = S2+(B2i-S2)Ri/R2，
[0019] Β<Η = Β?，
[0020] 其中，B'2l為按照所述基準儀信號的平均絕對離差心與所述被檢測儀信號的平均 絕對離差R2的比值縮放的，第i個所述被檢測儀的輸出信號，所述B 2l為第i個所述被檢測儀 的輸出信號，Bdl為第i個恒定磁場，Bu為第i個所述基準儀的輸出信號。
[0021 ]為實現上述目的，本發明第二方面實施例提出了一種磁場測量儀分辨率的檢測裝 置，包括:連接模塊，用于將基準儀和被檢測儀連接到一個同步數據采集卡上，其中，所述基 準儀的分辨率高于所述被檢測儀的分辨率;采集模塊，用于通過所述同步數據采集卡同步 采集所述基準儀的N個基準儀信號和所述被檢測儀的N個被檢測儀信號，其中，N為正整數； 確定模塊，用于根據所述基準儀信號和所述被檢測儀信號之間的相關性對所述基準儀信號 和所述被檢測儀信號進行歸一化做差處理，生成恒定磁場B dl，以確定時變成分的峰值Br;判 斷模塊，用于判斷所述時變成分的峰值Br是否小于所述被檢測儀標稱的分辨率，若所述時 變成分的峰值Br小于所述被檢測儀標稱的分辨率，則判斷所述被檢測儀的分辨率能達到其 標稱值。
[0022] 根據本發明實施例的磁場測量儀分辨率的檢測裝置，首先通過連接模塊將基準儀 和被檢測儀連接到一個同步數據采集卡上，然后采集模塊通過同步數據采集卡同步采集基 準儀的N個基準儀信號和被檢測儀的N個被檢測儀信號，而后確定模塊根據基準儀信號和被 檢測儀信號之間的相關性對基準儀信號和被檢測儀信號進行歸一化做差處理，生成恒定磁 場Bdi，以確定時變成分的峰值B r，最后判斷模塊判斷時變成分的峰值Br是否小于被檢測儀 標稱的分辨率，若時變成分的峰值B r小于被檢測儀標稱的分辨率，則判斷被檢測儀的分辨 率能達到其標稱值。因此，該裝置能夠通過對基準儀和被檢測儀的采集信號進行歸一化做 差處理，獲取恒定磁場以及時變成分的峰值，并通過恒定磁場測量儀分辨率定量評判準則， 實現了背景磁場干擾下的高分辨率磁場測量儀的分辨率檢測。
[0023] 上述磁場測量儀分辨率的檢測裝置還可以具有如下附加的技術特征：
[0024] 在本發明的一個實施例中，上述磁場測量儀分辨率的檢測裝置還包括:獲取模塊， 用于獲取所述基準儀和所述被檢測儀在預設時間段內的，所述基準儀的N個基準儀信號的 平均值Si和所述被檢測儀的N個被檢測儀信號的平均值&。
[0025] 在本發明的一個實施例