CN108008330A - 用于校准磁性传感器的校准工具 - Google Patents

用于校准磁性传感器的校准工具 Download PDF

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CN108008330A CN201711024333.8A CN201711024333A CN108008330A CN 108008330 A CN108008330 A CN 108008330A CN 201711024333 A CN201711024333 A CN 201711024333A CN 108008330 A CN108008330 A CN 108008330A
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Abstract

本发明提供了一种用于校准磁性传感器的校准工具(1)，该校准工具包括长方体形的壳体(2)和一个或更多个磁体(3、4)。壳体(2)构造成提供六个对准平面。彼此相对设置的对准平面平行于彼此延伸，并且彼此相邻设置的对准平面的成角为90°。壳体(2)具有一个或更多个孔(8)，以允许将磁性传感器定位在位于壳体(2)的中央处的工作容积中。壳体(2)可以具有六个侧壁。侧壁中的一个或更多个侧壁可以包括从相应的侧壁突出的一个或更多个可调节元件。可调节元件可以是螺钉。可以使用具有不同温度系数的不同材料的磁体来消除工作容积中的磁场的温度依赖性。本发明还提供了一种校准装置。

Description

用于校准磁性传感器的校准工具
技术领域
本发明涉及一种用于校准磁性传感器的校准工具。
背景技术
磁性传感器的灵敏度由灵敏度矢量S限定。灵敏度矢量S需要被校准以便实现其分量Sx、Sy和Sz与待测量的磁场所存在的参考坐标系的x轴、y轴和z轴的平行。特别对于多轴磁场传感器而言，需要校准在单个传感器元件的灵敏度矢量之间的相互正交性来实现磁场的高精确测量。灵敏度矢量S的校准需要磁场源，该磁场源产生具有恒定场强度的稳定均匀的磁场，即需要产生限定的磁场矢量B的参考磁场源。为了实现这种要求，通常使用具有亥姆霍兹线圈(Helmholtz coils)或电磁铁的装置作为磁场源。
校准还需要使磁场矢量B的方向与传感器的坐标系的轴线中的一个轴线平行对准。然而，完全平行在实践中非常难以实现，这通常会导致校准精度不足。
发明内容
本发明的目的是提供一种克服了上述缺点的用于校准磁性传感器的校准工具。
本发明的简要描述
一种用于校准磁性传感器的校准工具，该校准工具包括长方体形的壳体和位于壳体中的一个或更多个永磁体。壳体构造成提供六个对准平面。对准平面相对于彼此平行延伸或以相对于彼此成90°的角度的方式延伸。所述一个或更多个永磁体在工作容积中提供具有恒定场强度的均匀磁场。壳体具有一个或更多个孔，以允许将磁性传感器定位在工作容积中。所述一个或更多个永磁体也可以包括允许将磁性传感器定位在工作容积中的孔。
所述一个或更多个永磁体可以包括例如预定数量的两个或四个永磁体，即，第一永磁体和第二永磁体，或者第一永磁体、第二永磁体、第三永磁体和第四永磁体。
在第一实施方式中，校准工具包括预定数量的两个永磁体，其中，
所述两个永磁体具有扁平形状，
所述两个永磁体具有相同的磁化方向，
所述两个永磁体沿着轴线布置且定位在壳体中，以及
所述两个永磁体在工作容积中提供具有恒定场强度的均匀磁场。
在第二实施方式中，校准工具包括预定数量的四个永磁体，四个永磁体为第一永磁体、第二永磁体、第三永磁体和第四永磁体，其中，
所述四个永磁体具有扁平形状，
所述四个永磁体沿着轴线布置且定位在壳体中，
第一永磁体和第二永磁体形成第一对永磁体，
第三永磁体和第四永磁体定位在第一对永磁体外侧，
第一永磁体和第二永磁体具有相同的第一磁化方向，以在工作容积中提供具有恒定场强度的均匀磁场，
第三永磁体和第四永磁体具有相同的第二磁化方向，以在工作容积中提供具有恒定场强度且指向第二方向的附加的均匀磁场，
第一永磁体和第二永磁体由具有第一磁场温度系数的相同材料制成，
第三永磁体和第四永磁体由具有第二磁场温度系数的相同材料制成，第二磁场温度系数不同于第一温度系数，
如果第一温度系数和第二温度系数具有相同的正负号，则第一磁化方向和第二磁化方向彼此相反，并且如果第一温度系数和第二温度系数具有不同的正负号，则第一磁化方向和第二磁化方向相同，
四个永磁体沿着轴线的位置选定成使得工作容积中的磁场的强度和附加磁场的强度的总和的温度系数为零。
在另一实施方式中，所述一个或更多个磁体可以是中空筒形的，并且设定所述一个或更多个磁体同心地布置且所述一个或更多个磁体具有给它们的磁场提供不同的温度系数的不同的材料的情况，使得在工作容积内的总磁场的温度系数是零。
在又一实施方式中，所述一个或更多个永磁体可以呈海尔贝克阵列(Halbacharray)布置。
一种用于校准磁性传感器的校准装置可以包括校准工具、参考构件和构造成保持磁性传感器的保持器。参考构件包括用于使校准工具对准的参考壁，并且保持器能够以固定的机械关系固定至参考构件。
附图说明
并入到本说明书中且构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的一个或更多个实施方式，并且连同详细的描述一起用于解释本发明的原理和实施方案。附图不必是按比例的。在附图中：
图1示出了根据本发明的校准工具的第一实施方式的立体图；
图2示出了沿着轴线定位的四个磁体的立体图；
图3图示了四个磁体的取向和磁化；
图4示出了一对磁体的横截面和磁体的沿着轴线的磁场的场强度；
图5示出了沿着轴线定位的四个磁体的磁场；
图6示出了参考构件；
图7图示了校准工具和参考构件的使用；
图8示出了校准工具的优选实施方式；
图9和图10图示了具有筒形磁体的校准工具的实施方式；
图11图示了具有呈海尔贝克阵列的磁体的校准工具的实施方式；以及
图12图示了使用校准工具来校准磁性传感器。
具体实施方式
磁性传感器的校准通常需要以下步骤：使磁性传感器暴露于指向x方向的磁场Bx，然后暴露于指向y方向的磁场By，并且接着暴露于指向z方向的磁场Bz。本发明涉及一种校准工具，该校准工具能够在校准装置中使用以提供以彼此完全正交的方式延伸的三个磁场分量Bx、By和Bz，其中，|Bx|＝|By|＝|Bz|。
图1示出了根据本发明的校准工具1的第一实施方式的立体图。校准工具1包括壳体2、第一永磁体3和第二永磁体4。可选地，校准工具1(如所示出)还包括第三永磁体5和第四永磁体6。为了简单起见，永磁体3至6在下文中被称为磁体3至6。壳体2是具有六个侧壁的长方体形的壳体。优选地，长方体形的壳体2为立方体(如所示出)。
磁体3至6具有扁平形状并且它们还具有对称中心。优选地，它们呈圆盘形。它们还可以呈环形。磁体3至6沿着轴线7定位在壳体2中并且固定至壳体2。两个内磁体4和5各自位于距壳体2的几何中心的第一距离D1处，并且如果存在，则两个外磁体3和6各自位于距几何中心的第二距离D2处。
壳体2具有一个或更多个孔8并且磁体3至6具有对应的孔，以允许将磁性传感器定位在绕长方体形的壳体2的几何中心延伸的工作容积中。壳体2的孔8和磁体3至6的孔形成从壳体的外部到工作容积的一个或更多个通道。壳体2的孔8布置在侧壁的中心中并且磁体3至6的对应的孔布置在磁体3至6的对称中心中。轴线7延伸穿过壳体2的几何中心且穿过磁体3至6的对称中心。在磁体3至6在它们的中央处具有孔8的情况下，轴线7延伸穿过该孔8。
图2示出了四个磁体3至6的立体图，并且图3图示了磁体3至6的磁化。字母N表示磁体的北极并且字母S表示磁体的南极。
在第一实施方式中，校准工具1仅包括第一磁体3和第二磁体4。在第二实施方式中，校准工具1包括四个磁体3至6，由此，第一磁体3和第二磁体4形成第一内对，并且第三磁体5和第四磁体6形成第二外对。
磁体3和4以同样的方式定向，即它们具有相同的磁化方向。因此，磁体3和4产生累加至第一磁场的磁场，该第一磁场指向第一方向并且在至少是工作容积的尺寸的容积内具有基本上恒定场强度B1。那么，在工作容积中的磁场的场强度B则为B＝B1。
如果存在，则磁体5和6以同样的方式定向，即它们具有相同的磁化方向，该磁化方向可以与磁体3和4的磁化方向相同或相反。因此，磁体5和6产生累加至第二磁场的磁场，该第二磁场指向第二方向并且在至少是工作容积的尺寸的容积内具有基本上恒定场强度B2。由磁体3至6的所描述的布置可知第一方向和第二方向或者彼此相同或者彼此相反。那么，在工作容积中，总磁场的场强度B则为B＝B1+B2。
在仅具有第一磁体3和第二磁体4的第一实施方式中，磁体3和磁体4在工作容积中产生基本上沿轴线7指向且具有恒定场强度B1的第一磁场。然而，场强度B1取决于温度。
在具有四个磁体3至6的第二实施方式中，磁体3和4由具有第一温度系数k1的第一磁性材料制成。磁体5和6由具有第二温度系数k2的第二磁性材料制成。选择第一材料和第二材料以使第二温度系数k2不同于第一温度系数k1。此外，选择距离D1和D2以使场强度B＝B1+B2的温度依赖性消失。
如果第一温度系数k1和第二温度系数k2具有相同的正负号，则磁体3和4的磁化方向与磁体5和6的磁化方向彼此相反，并且如果第一温度系数k1和第二温度系数k2具有不同的正负号，则磁体3和4的磁化方向与磁体5和6的磁化方向相同。现今，商业可用的永磁体都具有负温度系数。因此，在这种情况下，两个磁化方向彼此相反，如图3所示。
图4示出了磁体3和4的横截面以及它们的沿着轴线7的磁场的场强度。磁体3和4以距离2D1间隔开。由磁体3产生的磁场的场强度用线9表示，由磁体4产生的磁场的场强度用线10表示。两个磁场的总和的场强度用线11表示。可以看到，在给定的范围——此处为从点A1到点A2的范围——中，产生的总磁场强度是恒定的并且具有值B1。
图5示出了在第一磁性材料和第二磁性材料两者都具有负温度系数即k1<0且k2<0的情况下的四个磁体3至6沿着轴线7的磁场。磁体3和4的磁化方向与磁体5和6的磁化方向相反。由四个磁体3至6中的每个磁体产生的磁场的场强度由线9、10、12和13来表示。由磁体5和6产生的磁场在第二给定的范围中具有恒定场强度B2。所以由全部四个磁体3至6产生的磁场的场强度B在绕壳体2的几何中心定位的给定的容积中是恒定的。该容积必须至少具有校准工具1的工作容积的尺寸。由磁体3和4在该范围中产生的磁场的场强度B1由线11图示，由磁体5和6在第二范围中产生的磁场的场强度B2由线14图示，并且由全部四个磁体3至6产生的磁场的场强度B由线15图示。
工作容积绕长方体形的壳体2的中央延伸且位于磁体3与磁体4之间的中间处并且还位于磁体5与磁体6之间的中间处。由磁体3和4在工作容积中产生的磁场的场强度B1通过下述等式给出：
B1＝Br1C1 (1)
而由磁体5和6在工作容积中产生的磁场的场强度B2通过下述等式给出：
B2＝-Br2C2 (2)
C1和C2各自表示分别取决于相应的磁体对的几何形状和取决于距离D1或D2的几何形状因子。Br1表示由磁体3和4产生的磁场的温度依赖性因子，并且Br2表示由磁体5和6产生的磁场的温度依赖性因子。等式(2)中的负号是因磁体5和6的磁化方向与磁体3和4的磁化方向相反的事实而得出的。
Br1和Br2的温度依赖性由下述等式给出：
其中，表示20℃的场强度，ki表示场强度的温度系数，并且T表示以摄氏度表达的温度。
因此，在如图1所示的校准工具1的工作容积中的磁场的场强度B由下述等式给出：
如果满足以下等式，则总磁场B独立于温度T：
Br1k1C1＝Br2k2C1 (5)
C1取决于磁体3与磁体4之间的距离2D1，并且C2取决于磁体5与磁体6之间的距离2D2。因此，距离D1和D2被选择成使得等式(5)满足。
在校准工具1的工作容积中的磁场的场强度B可以例如通过NMR特斯拉计(NMRTeslameter)来校准。
本发明的校准工具1能够在校准装置中使用以产生以彼此完全正交的方式延伸的三个磁场分量Bx、By和Bz，其中，|Bx|＝|By|＝|Bz|，如图6和图7所示。校准装置包括校准工具1、用于磁性传感器的保持器17和参考构件18，该参考构件18用于使校准工具1相对于保持器17精确地对准并且因此相对于磁性传感器精确地对准。保持器17在校准过程期间将磁性传感器保持在固定的位置中。参考构件18和磁性传感器的保持器17处于固定的机械关系中，即保持器17和参考构件18固定至相同的基部或装置，例如磁场映射器。参考构件18包括参考壁19。校准工具1被置于参考构件18处或者置于参考构件18上，使得校准工具的侧壁(或者分别如下文进一步示出的对准平面)中的一个侧壁接触参考壁19。保持器17以保持器17突出到校准工具1的孔8中的一个孔中的方式构造和布置使得磁性传感器定位在校准工具1的工作容积内。
参考构件18优选为如图6所示的3D拐角件的形式。3D拐角件具有底板20和以相对于彼此大约成90°定向的两个侧壁21，3D拐角件的两个侧壁21中的一个侧壁是参考壁19。3D拐角件使得易于通过使校准工具1的侧壁(或者对准平面)中的任何一个侧壁接触参考壁19来对校准工具1进行定位。此外，当校准工具1的另一侧壁接触3D拐角件的另一侧壁时，校准工具1的工作容积总是处于相同的位置。
校准工具1和参考构件18使得能够通过使校准工具1旋转90°来在工作容积中产生指向笛卡尔坐标系的x、y、z、-x、-y和-z方向中的任何一个方向的磁场，即产生以彼此完全正交的方式延伸的磁场分量Bx、By和Bz以及完全平行于相应的分量Bx、By或Bz的-Bx、-By和-Bz中的一个磁场分量。
在如图1所示的实施方式中，壳体2是具有平行于彼此和正交于彼此延伸的六个侧壁的具有所需精度的精密加工的壳体2。在校准过程期间，校准工具1的侧壁中的一个侧壁接触参考构件18的参考壁19。因此，在这种情况下，六个侧壁是对准平面。
图8示出了校准工具1的另一实施方式，其中，壳体2的侧壁不是精密加工的且不能用作对准平面。每个侧壁设置有三个螺纹孔，螺钉16旋拧到所述三个螺纹孔中。螺钉16的端部从侧壁突出，端部可以是螺钉16的头部或是螺钉16的稍部。通过将螺钉16中的每个螺钉或多或少地旋拧到对应的螺纹孔中，螺钉16中的每个螺钉的端部的突出能够被调节成特定程度。螺钉16被旋拧到螺纹孔中，使得螺钉16的端部分别限定平行于彼此或正交于彼此延伸的六个对准平面。参考的经正交校准的磁性传感器可以用于调节螺钉16的突出。侧壁的螺钉16逐个被调节，使得四个侧壁平行于工作容积中的磁场的方向延伸且两个侧壁正交于工作容积中的磁场的方向延伸。
在磁性传感器的校准期间，校准工具1的侧壁中的一个侧壁的螺钉16的端部接触参考构件18的参考壁19，并且因此使校准工具1在参考构件18的参考壁19处精确地对准。
该实施方式还允许对对准平面进行调节，使得由磁体3和4或者由磁体3至6分别产生的磁场的方向也分别地平行于对准平面或正交于对准平面延伸。
图9图示了具有一个磁体23的校准工具1的实施方式。磁体23具有中空筒形的形状。壳体2和磁体23的侧表面具有四对孔8和24，四对孔8和24以相对于彼此成90°的方式设置以允许传感器22从工具1的外部进入工作容积中。为了清楚起见，仅示出了四个孔对中的一个孔对。
图10图示了具有中空筒形磁体23和同轴布置的第二中空筒形磁体25的校准工具1的实施方式。从两个磁体23和25的北极N和南极S的设置可以看出，两个磁体23和25的磁化方向彼此相反。磁体23和25由具有不同温度系数的不同材料制成，并且它们的尺寸被选定成使得在工作容积中产生的总磁场B独立于温度。为了简单起见，未示出校准工具1的壳体。
图11图示了具有预定数量的磁体26例如4个或6个或8个磁体26或者具有布置为形成所谓的海尔贝克(Halbach)阵列或海尔贝克筒形的任何其他数量的磁体26的校准工具1的实施方式。为了简单起见，未示出校准工具1的壳体。磁体26可以包括孔或者可以被布置在距彼此预定的距离处，使得可以通过孔或者通过磁体26之间的间隙来进入工作容积。本实施方式的总磁场B与温度T的独立性可以通过由具有不同温度系数的不同材料制成的第二同轴布置的呈海尔贝克阵列的磁体来实现，或者通过将具有不同温度系数的不同材料的附加磁体***到海尔贝克阵列中以使得工作容积中的原始的呈海尔贝克阵列的磁场和附加磁体的附加磁场的强度的总和的温度系数为零来实现。
磁性传感器的校准
磁性传感器可以是单轴磁性传感器、双轴磁性传感器或三轴磁性传感器，即磁性传感器对与沿着一个、两个或者三个轴线延伸的磁场分量对应的一个、两个或者三个输出信号进行传递。磁性传感器的校准需要多种不同的校准：
1.偏移校准
为了校准偏移，磁性传感器被放置在零高斯腔中。偏移的温度依赖性通过对零高斯腔进行加热或冷却和通过对磁性传感器的温度和输出信号进行测量来确定。
2.灵敏度的温度依赖性的校准
为了确定磁性传感器的灵敏度的温度依赖性，磁性传感器被放置在校准工具1的工作容积中。然后通过对磁性传感器进行加热或者冷却来改变温度，并且在不同的温度下对磁性传感器的温度和输出信号进行测量。
3.灵敏度矢量的校准
磁性传感器的灵敏度矢量的校准可以如下进行：
1.将磁性传感器22固定至保持器17。
2.将校准工具1以第一旋转位置放置在参考构件18上。
磁场指向x、y、z、-x、-y和-z方向中的一个方向。
3.测量磁性传感器22的输出电压。
4.将校准工具1移除并且将校准工具1以另一旋转位置放置在参考构件18上，使得对准平面中的一个对准平面接触参考壁19。
磁场现在指向x、y、z、-x、-y和-z方向中的另一个方向。
5.测量磁性传感器22的输出电压。
对磁场的对校准而言所需要的任何其他方向重复步骤4和5。图12示出了用于三轴磁性传感器的该校准过程。磁性传感器22在校准工具1的不同旋转位置中的输出信号和在校准工具1的工作容积中的磁场强度B被提供给计算灵敏度矩阵S的计算单元28。箭头27图示了校准工具1在步骤4中如何从一个位置转到另一个位置。
参考构件18和校准工具1限定具有三个正交轴x、y和z的笛卡尔坐标系。
校准的结果是灵敏度矩阵S，该灵敏度矩阵S对于单轴磁性传感器而言具有1x3的维度，即：
该灵敏度矩阵S对于双轴磁性传感器而言具有2x3的维度，即：
并且该灵敏度矩阵S对于三轴磁性传感器而言具有3x3的维度，即：
一旦校准已经完成，校准的磁性传感器则可以被用于确定磁场的一个、两个或者三个分量。对于单轴磁性传感器而言，传感器必须被定位在三个相互正交的取向上并且必须在三个取向OA、OB和OC中的每个取向中进行测量。然后磁场的分量Bx、By和Bz可以通过具有三个等式的方程组来计算。等式的方程组取决于选择的取向，等式的方程组例如可以为：
UA＝S·B＝Sx1Bx+Sy1By+Sz1Bz
UB＝S·B＝Sx1By-Sy1Bz+Sz1By
UC＝S·B＝-Sx1By-Sy1Bz+Sz1Bx
其中，UA是单轴磁性传感器的在第一取向OA上的输出信号，UB是单轴磁性传感器的在第二取向OB上的输出信号，并且UC是单轴磁性传感器的在第三取向OC上的输出信号。量Sx1、Sy1和Sz1通过校准而得知。
对于双轴磁性传感器而言，磁性传感器的相互正交的两个不同取向OA和OB足以解决具有三个未知分量Bx、By和Bz的具有三个等式的方程组。
例如，取决于选择的取向，等式的方程组可以为：
UxA＝S·B＝Sx1Bx+Sy1By+Sz1Bz
UyA＝S·B＝Sx2Bx+Sy2By+Sz2Bz
UxB＝S·B＝Sx1Bx-Sy1Bz+Sz1By
其中，UxA是X通道(双轴磁性传感器的第一轴)的在第一取向OA上的输出信号，UyA是Y通道(双轴磁性传感器的第二轴)的在第一取向OA上的输出信号并且UxB是X通道(双轴磁性传感器的第一轴)的在第二取向OB上的输出电压，并且Sx1、Sx2、Sy1、Sy2、Sz1和Sz2通过校准而得知。当选择其他取向时，具有三个等式的方程组是不同的。可以从以上的等式的方程组来计算磁场分量Bx、By和Bz。
对于三轴磁性传感器而言，可以根据下述等式来计算磁场分量Bx、By和Bz：
其中，Ux、Uy和Uz是三轴磁性传感器的输出电压，并且S-1表示矩阵S的逆矩阵。
本发明的校准装置提供如下优点：
-校准工具1在预定的工作容积中产生了具有预定的场强度的均匀的磁场。
-校准工具1可以旋转以在磁性传感器的位置处产生指向不同方向的磁场，其中，所述方向平行于彼此或正交于彼此延伸。
-所产生的磁场的场强度独立于温度的变化。
尽管已经示出和描述了本发明的实施方式和应用，但是对受益于本公开的本领域的技术人员而言明显的是，在不脱离本发明的发明构思的情况下，可以进行比上述的更多的修改。因此，本发明只受所附权利要求及其等同物的精神的限制。

Claims (9)

1.一种用于校准磁性传感器的校准工具(1)，所述校准工具(1)包括：
长方体形的壳体(2)；以及
预定数量的两个或四个永磁体，其中，所述两个或四个永磁体(3、4；3-6)沿着轴线(7)布置且定位在所述壳体(2)中，所述两个或四个永磁体(3、4；3-6)在工作容积中提供具有恒定场强度的均匀的磁场；
或者，
预定数量的一个或两个永磁体(23；25)，其中，所述一个或两个永磁体(23；25)中的每个永磁体均具有中空筒形的形状且具有带有四个孔的侧表面，所述一个或两个永磁体中的每个永磁体均定位在所述壳体(2)中，所述一个或两个永磁体(23；25)在工作容积中提供具有恒定场强度的均匀的磁场；
或者，
布置成形成海尔贝克阵列的多个永磁体(26)，其中，所述永磁体(26)定位在所述壳体(2)中，所述永磁体(26)在工作容积中提供具有恒定场强度的均匀的磁场，
其中，
所述壳体(2)构造成提供六个对准平面，
所述对准平面相对于彼此平行延伸或者以相对于彼此成90°的角度的方式延伸，以及
所述壳体(2)具有一个或更多个孔(8)，以允许将磁性传感器(22)定位在所述工作容积中。
2.一种用于校准磁性传感器的校准工具(1)，所述校准工具(1)包括：
长方体形的壳体(2)；以及
预定数量的两个永磁体(3、4)；
其中，
所述两个永磁体(3、4)具有扁平形状，
所述两个永磁体(3、4)具有相同的磁化方向，
所述两个永磁体(3、4；3-6)沿着轴线(7)布置且定位在所述壳体(2)中，以及
所述两个永磁体(3、4；3-6)在工作容积中提供具有恒定场强度的均匀的磁场，
并且其中，
所述壳体(2)构造成提供六个对准平面，
所述对准平面相对于彼此平行延伸或者以相对于彼此成90°的角度的方式延伸，以及
所述壳体(2)具有一个或更多个孔(8)，以允许将磁性传感器(22)定位在所述工作容积中。
3.一种用于校准磁性传感器的校准工具(1)，所述校准工具(1)包括：
长方体形的壳体(2)；以及
预定数量的四个永磁体(3-6)，所述四个永磁体(3-6)为第一永磁体(3)、第二永磁体(4)、第三永磁体(5)和第四永磁体(6)，
其中，
所述四个永磁体(3-6)具有扁平形状，
所述四个永磁体(3-6)沿着轴线(7)布置且定位在所述壳体(2)中，
所述第一永磁体(3)和所述第二永磁体(4)形成第一对永磁体，
所述第三永磁体(5)和所述第四永磁体(6)定位在所述第一对永磁体外侧，
所述第一永磁体(3)和所述第二永磁体(4)具有相同的第一磁化方向，以在工作容积中提供具有恒定场强度的均匀的磁场，
所述第三永磁体(5)和所述第四永磁体(6)具有相同的第二磁化方向，以在所述工作容积中提供具有恒定场强度且指向第二方向的均匀的附加磁场，
所述第一永磁体(3)和所述第二永磁体(4)由具有第一磁场温度系数的相同材料制成，
所述第三永磁体(5)和所述第四永磁体(6)由具有第二磁场温度系数的相同材料制成，所述第二磁场温度系数不同于所述第一磁场温度系数，
如果所述第一磁场温度系数和所述第二磁场温度系数具有相同的正负号，则所述第一磁化方向和所述第二磁化方向彼此相反，如果所述第一磁场温度系数和所述第二磁场温度系数具有不同的正负号，则所述第一磁化方向和所述第二磁化方向相同，
所述四个永磁体(3-6)沿着所述轴线(7)的位置选定成使得所述工作容积中的所述磁场的强度和所述附加磁场的强度的总和的温度系数为零，
并且其中，
所述壳体(2)构造成提供六个对准平面，
所述对准平面相对于彼此平行延伸或者以相对于彼此成90°的角度的方式延伸，以及
所述壳体(2)具有一个或更多个孔(8)，以允许将磁性传感器(22)定位在所述工作容积中。
4.根据权利要求3所述的校准工具(1)，其中，
所述四个永磁体(3-6)中的每个永磁体均具有带有孔的中央部，以及
所述轴线(7)延伸穿过所述四个永磁体(3-6)的所述孔。
5.根据权利要求3或4所述的校准工具(1)，其中，
所述第一磁化方向延伸成与所述对准平面中的第一对准平面平行且与所述对准平面中的第二对准平面和第三对准平面正交。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的校准工具(1)，其中，所述壳体(2)具有六个侧壁且所述六个侧壁形成所述六个对准平面。
7.根据权利要求1至5中的任一项所述的校准工具(1)，其中，
所述壳体(2)具有六个侧壁，
所述侧壁中的一个或更多个侧壁包括从对应的侧壁突出的一个或更多个可调节元件，
侧壁的所述一个或更多个可调节元件限定所述六个对准平面中的对应的一个对准平面。
8.根据权利要求1至5中的任一项所述的校准工具(1)，其中，
所述壳体(2)具有六个侧壁，
所述侧壁中的一个或更多个侧壁包括旋拧在所述侧壁中的三个螺钉(16)，
侧壁的所述螺钉(16)中的一个或更多个端部限定所述六个对准平面中的对应的一个对准平面。
9.一种用于校准磁性传感器(22)的校准装置，所述校准装置包括：根据权利要求1至8中的任一项所述的校准工具(1)、参考构件(18)以及构造成保持所述磁性传感器(22)的保持器(17)，其中，所述参考构件(18)包括用于使所述校准工具(1)对准的参考壁(19)，并且其中，所述保持器(17)能够以固定的机械关系固定至所述参考构件(18)。
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