CN216209801U - 一种磁通门磁力仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种磁通门磁力仪，应用于磁场探测技术领域，该磁力仪包括天线、传感器模块和信息处理模块，传感器模块包括磁通传感器和温度传感器，信息处理模块包括定位信息处理模块、AD转换器和主处理器，天线与定位信息处理模块相连，磁通传感器和温度传感器分别与AD转换器相连，主处理器分别与AD转换器以及定位信息处理模块相连。本方案中传感器模块中包括温度传感器，通过该温度传感器能够获得磁通传感器的温度信息，该温度信息以及磁通传感器的感应信息会进一步反馈至主处理器，本实用新型提供的磁通门磁力为检测人员基于温度信息对检测结果进行修正提供硬件基础，有助于提高磁通门磁力仪的检测准确度。

Description

一种磁通门磁力仪

技术领域

本实用新型涉及磁场探测技术领域，特别涉及一种磁通门磁力仪。

背景技术

磁通门磁力仪中设置有利用高磁导率软磁性材料制成的磁芯，能够在零磁场和弱磁场下环境中进行测量，由于磁通门磁力仪具有重量轻、体积小、电路简单、功耗低、稳定性好、可连续读数，并且可进行任意方向测量等优点，已较普遍的应用于航空、地面、测井等方面的磁法勘探工作中。

在实际应用中，检测结果的准确度是磁通门磁力仪的重要性能指标，该指标将直接影响磁通门磁力仪的可靠性和使用性，因此，如何尽可能提高磁通门磁力仪的检测准确度，一直是本领域技术人员需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种磁通门磁力仪，传感器模块中设置有温度传感器，能够为信息处理模块反馈温度信息，为基于温度信息对检测结果进行修正提供硬件基础，有助于进一步提高磁通门磁力仪的检测准确度。

为实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：

一种磁通门磁力仪，包括：天线、传感器模块和信息处理模块，其中，

所述传感器模块包括磁通传感器和温度传感器；

所述信息处理模块包括定位信息处理模块、AD转换器和主处理器；

所述天线与所述定位信息处理模块相连；

所述磁通传感器和所述温度传感器分别与所述AD转换器相连；

所述主处理器分别与所述AD转换器以及所述定位信息处理模块相连。

可选的，所述传感器模块还包括姿态传感器，其中，

所述姿态传感器与所述主处理器相连。

可选的，所述AD转换器包括至少32位数字量输出通道。

可选的，所述磁通传感器包括磁通门X轴线圈、磁通门Y轴线圈、磁通门Z轴线圈和激励电路，其中，

所述磁通门X轴线圈、所述磁通门Y轴线圈和所述磁通门Z轴线圈分别与所述激励电路相连；

所述激励电路与所述AD转换器相连。

可选的，所述信息处理模块还包括电源模块，其中，

所述电源模块的输入端连接外接电源；

所述电源模块的输出端分别与所述定位信息处理模块、所述AD转换器以及所述主处理器相连。

可选的，所述信息处理模块还包括存储器接口，其中，

所述存储器接口的外部连接端连接外部存储器；

所述存储器接口的内部连接端与所述主处理器相连。

可选的，所述天线与所述定位信息处理模块通过同轴电缆相连。

可选的，所述磁通传感器和所述温度传感器分别通过多芯线缆中的至少一根连接线缆与所述AD转换器相连；

所述姿态传感器通过所述多芯线缆中的至少一根连接线缆与所述主处理器相连。

可选的，所述定位信息处理模块包括GNSS模块。

可选的，所述天线包括螺旋天线。

本实用新型提供的磁通门磁力仪，包括天线、传感器模块和信息处理模块，传感器模块包括磁通传感器和温度传感器，信息处理模块包括定位信息处理模块、AD转换器和主处理器，进一步的，天线与定位信息处理模块相连，磁通传感器和温度传感器分别与AD转换器相连，主处理器分别与AD转换器以及定位信息处理模块相连。本实用新型提供的磁通门磁力仪，传感器模块中包括温度传感器，通过该温度传感器能够获得磁通传感器的温度信息，该温度信息以及磁通传感器的感应信息会进一步反馈至主处理器，本实用新型提供的磁通门磁力为检测人员基于温度信息对检测结果进行修正提供硬件基础，有助于进一步提高磁通门磁力仪的检测准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术内的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述内的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种磁通门磁力仪的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的另一种磁通门磁力仪的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种磁通门磁力仪的外形示意图；

图4是本实用新型实施例提供的再一种磁通门磁力仪的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的另一种磁通门磁力仪的外形示意图；

图6是本实用新型实施例提供的信息处理模块的结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的传感器模块的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图1，图1是本实用新型实施例提供的一种磁通门磁力仪的结构示意图，本实施例提供的磁通门磁力仪包括：传感器模块10、信息处理模块20和天线30，其中，

传感器模块10包括磁通传感器101和温度传感器102。需要说明的是，在实际应用中，温度传感器102可以选用PT100实现，当然，也可以选用其他能够测量传感器模块10内部工作温度的其他类型的测温元件，在不超出本实用新型核心思想范围的前提下，同样属于本实用新型保护的范围内。至于磁通传感器101的具体构成，将在后续内容中展开，此处暂不详述。

进一步的，信息处理模块20包括定位信息处理模块201、AD转换器202和主处理器203。天线30与定位信息处理模块201相连，磁通传感器101和温度传感器102分别与AD转换器202相连，主处理器203分别与AD转换器202以及定位信息处理模块201相连。

基于上述连接关系可以看出，天线30经定位信息处理模块201与主处理器相连，可选的，在实际应用中，天线30可以选用螺旋天线实现，至于定位信息处理模块201，本实施例选用GNSS模块。与现有技术中广泛使用的GPS模块相比，GNSS模块定位精度更高，能够更为准确的对天线30反馈的定位信息和授时信息进行处理，并向主处理器203反馈处理后的测点位置信息。

传感器模块10的磁通传感器101和温度传感器102分别经AD转换器202与处理器203相连。其中，磁通传感器101是进行磁场测量的主要核心部件，能够经AD转换器202向主处理器203反馈测量得到的磁场信号。由于磁通传感器101反馈的磁场信号和温度传感器102反馈的温度信号都属于模拟量信号，AD转换器202的主要作用就在于将所得模拟量的磁场信号或温度信号，转换为相应的数字量信号，并进一步将所得数字量的磁场信号和温度信号反馈给主处理器203，由主处理器203进一步进行处理。

现有技术中的磁通门磁力仪同样设置有AD转换器，但是大都选用的是24位，甚至更少位数的转换器，其实际的转换精度难以满足实际应用中的精度要求，因此，作为一种优选的实现方式，本实用新型实施例提供的磁通门磁力仪中的AD转换器202选用包括至少32位数字量输出通道的转换器实现，能够充分满足现有应用中的高精度测量要求。

结合现有技术中磁通门磁力仪的使用可知，磁通传感器受温度影响较大，在进行户外测量时，磁通传感器受阳光照射、环境温度变化等因素的影响，其工作温度会出现较大变化，在相同的磁感应强度下，可以产生高达100nT以上的测量偏差。

为解决这一问题，本实用新型实施例提供的磁通门磁力仪中的传感器模块在磁通传感器101的基础上，还包括有温度传感器102，通过温度传感器102可以采集磁通传感器101的工作温度，并将所得温度信息反馈今AD转换器202反馈至主处理器203。检测人员基于本实用新型实施例提供的硬件基础，可以基于现有技术在主处理器203中录入预设的计算程序，进而可以基于所得温度信息对磁通传感器101反馈的感应信息进行修正，进而得到更为准确的检测结果。至于基于温度信息对感应信息进行修正，进而得到最终的检测结果的具体实现，可以基于现有技术实现，本实用性型对此不做具体限定。

进一步的，参见图2，图2所示实施例中给出磁通门磁力仪的另外一种实现方式，在图1所示实施例的基础上，传感器模块中还设置有姿态传感器103，该姿态传感器103与主处理器203直接相连，通过姿态传感器103，信息处理模块20可以获得传感器模块10的姿态信息。

综上所述，本实用新型实施例提供的磁通门磁力仪，传感器模块中包括温度传感器，通过该温度传感器能够获得磁通传感器的温度信息，该温度信息以及磁通传感器的感应信息会进一步反馈至主处理器，本实用新型提供的磁通门磁力为检测人员基于温度信息对检测结果进行修正提供硬件基础，有助于进一步提高磁通门磁力仪的检测准确度。

AD转换器采用32位及以上的转换器，相较于现有技术中使用的转换器，能够显著提高采样精度，有助于显著提高整体测磁精度，进而满足实际的使用需求。

定位信息处理模块选用GNSS模块实现，通过后差分处理可以具备厘米级的定位能力，能够大大提高定位精度。

可选的，参见图3，图3是本实用新型实施例提供的一种磁通门磁力仪的外形示意图。

结合图3所示可以看出，天线30通过同轴电缆40与定位信息处理模块20相连。可选的，为了便于天线30与定位信息处理模块20的拆卸，可以在同轴电缆40靠近定位信息处理模块20的一端设置SMA型插头，相应的，在定位信息模块20上设置SMA型插座，通过SMA型插头与SMA型插座的配合，可以实现天线30与定位信息处理模块20之间方便的插接连接。

进一步的，结合图2所示可以看出，传感器模块10中包括多个传感器，各个传感器分别与信息处理模块20有连接关系，这就导致传感器模块10和信息处理模块20之间的连接线缆多而凌乱，不利于磁通门磁力仪的使用维护。未解决这一问题，传感器模块10和信息处理模块20之间的连接可以选用多芯线缆50实现，比如，可以选用12芯电缆实现。在实际应用中，磁通传感器101和温度传感器102可以分别通过多芯线缆50中的至少一根连接线缆与AD转换器202相连，相应的，姿态传感器103通过多芯线缆50中的至少一根连接线缆与主处理器203相连，即通过多芯线缆50实现传感器模块10与信息处理模块20之间多根连接线缆的集成。

可选的，与天线30和信息处理模块20之间的连接方式类似，传感器模块10中各个传感器与信息处理模块20之间的连接，同样可以通过设置插接插头实现可拆卸连接。在选用多芯线缆的情况下，多芯线缆50靠近信息处理模块20一端连接有多芯连接器公头60，相应的，信息处理模块20则设置有多芯连接器母头70，通过多芯连接器公头60与母头70的配合，即可实现传感器模块10与信息处理模块20之间的可拆卸连接。

可以理解的是，信息处理模块20中的主处理器203和AD转换器202中相应的连接端是与多芯连接器母头70中相应的连接引脚相连的。

可选的，结合图3所示，信息处理模块20还包括有处理器壳体204，前述任一实施例中述及的信息处理模块20的组成部分，比如定位信息处理模块201、主处理器203以及AD转换器202等，均设置于处理器壳体204内部，通过处理器壳体204可以起到保护前述各构成部分的作用。可以想到的是，在使用多芯连接器的情况下，处理器壳体204上还设置有便于多芯连接器母头与多芯连接器公头插接的通孔。相应的，处理器壳体204上还可以设置有便于SMA插座与SMA插头插接的通孔。

相应的，传感器模块10还包括有传感器外壳104，前述任一实施例中述及的姿态传感器103、温度传感器102以及磁通传感器101等，均可以设置于传感器外壳104内。在传感器模块10基于同轴电缆和SMA连接器与信息处理模块20实现可拆卸连接时，传感器外壳104上同样需设置有便于SMA插座与SMA插头连接的通孔。

可选的，参见图4，图4是本实用新型实施例提供的再一种磁通门磁力仪的结构示意图，在图2所示实施例的基础上，本实施例提供的磁通门磁力仪的信息处理模块20中，还设置有电源模块205。

如图4所示，电源模块205的输入端连接外接电源(图中未示出)，电源模块205的输出端分别与定位信息处理模块201、AD转换器202以及主处理器203相连，为定位信息处理模块201、AD转换器202以及主处理器203提供工作所需电压。

可选的，结合图5所示，在图4所示实施例的基础上，本实用新型提供的磁通门磁力仪的信息处理模块还可以包括：

电源指示灯206，电源指示灯206与电源模块的输出端相连，通过电源指示灯206可以简单明了的获知磁力仪的供电是否正常。

工作指示灯207，工作指示灯207与定位信息处理模块相连，通过工作指示灯207反馈定位信息处理模块的运行状态。

存储器接口208，该存储器接口208的外部连接端连接外部存储器(图中未示出)，存储器接口208的内部连接端与主处理器相连。

可以理解的是，处理器壳体204上需要相应的设置有对应的通孔，以实现前述各构成部分的正常使用。

可选的，参见图6，图6是本实用新型实施例提供的信息处理模块的结构示意图，前述实施例中述及的信息处理模块中各构成部分的设置方式，可以参见图6所示，当然，各构成部分之间的连接关系需要参照前述实施例实现，此处不再复述。

进一步的，图7是本实用新型实施例提供的传感器模块的结构示意图，前述实施例中述及的传感器模块中各构成部分在实际应用中的设置方式，可以参见图7所示，当然，各构成部分之间的连接关系需要参照前述实施例实现，此处不再复述。

结合图7所示，磁通传感器包括磁通门X轴线圈1011、磁通门Y轴线圈1012、磁通门Z轴线圈1013和激励电路1014，磁通门X轴线圈1011、磁通门Y轴线圈1012和磁通门Z轴线圈1013分别与激励电路1014相连，进一步的，激励电路1014经连接线缆与AD转换器相连。对于图7中未示出的各构成部分之间的连接关系，可以结合前述实施例实现，此处不再复述。

可选的，磁通传感器、温度传感器和姿态传感器均封装于传感器壳体内部，传感器壳体内部灌注有导热密封胶，通过导热密封胶不仅可以确保各传感器的稳固，同时，可以确保温度传感器能够采集到更为准确的温度信息。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种磁通门磁力仪，其特征在于，包括：天线、传感器模块和信息处理模块，其中，

所述传感器模块包括磁通传感器和温度传感器；

所述信息处理模块包括定位信息处理模块、AD转换器和主处理器；

所述天线与所述定位信息处理模块相连；

所述磁通传感器和所述温度传感器分别与所述AD转换器相连；

所述主处理器分别与所述AD转换器以及所述定位信息处理模块相连。

2.根据权利要求1所述的磁通门磁力仪，其特征在于，所述传感器模块还包括姿态传感器，其中，

所述姿态传感器与所述主处理器相连。

3.根据权利要求1所述的磁通门磁力仪，其特征在于，所述AD转换器包括至少32位数字量输出通道。

4.根据权利要求1所述的磁通门磁力仪，其特征在于，所述磁通传感器包括磁通门X轴线圈、磁通门Y轴线圈、磁通门Z轴线圈和激励电路，其中，

所述磁通门X轴线圈、所述磁通门Y轴线圈和所述磁通门Z轴线圈分别与所述激励电路相连；

所述激励电路与所述AD转换器相连。

5.根据权利要求1所述的磁通门磁力仪，其特征在于，所述信息处理模块还包括电源模块，其中，

所述电源模块的输入端连接外接电源；

所述电源模块的输出端分别与所述定位信息处理模块、所述AD转换器以及所述主处理器相连。

6.根据权利要求1所述的磁通门磁力仪，其特征在于，所述信息处理模块还包括存储器接口，其中，

所述存储器接口的外部连接端连接外部存储器；

所述存储器接口的内部连接端与所述主处理器相连。

7.根据权利要求1所述的磁通门磁力仪，其特征在于，所述天线与所述定位信息处理模块通过同轴电缆相连。

8.根据权利要求2所述的磁通门磁力仪，其特征在于，所述磁通传感器和所述温度传感器分别通过多芯线缆中的至少一根连接线缆与所述AD转换器相连；

所述姿态传感器通过所述多芯线缆中的至少一根连接线缆与所述主处理器相连。

9.根据权利要求2所述的磁通门磁力仪，其特征在于，所述定位信息处理模块包括GNSS模块。

10.根据权利要求1-8任一项所述的磁通门磁力仪，其特征在于，所述天线包括螺旋天线。

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