為z軸單向磁場(chǎng)條件下z軸磁阻傳感器感應(yīng)磁場(chǎng)強(qiáng)度隨非磁性轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)角度的變化圖?？梢钥闯?，在0°-360°旋轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)，z軸磁阻傳感器信號(hào)為周期變化且周期為72°。本實(shí)施例中選擇在0°-360°范圍內(nèi)有5個(gè)第二軟磁扇區(qū)4，跨度為72°，因此假設(shè)非磁性轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)頻率為f，則z軸磁阻傳感器頻率為5*f。

如圖9所示，為磁阻傳感器的白噪聲頻譜圖。由于白噪聲具有1/f特征，即在低頻140時(shí)磁阻傳感器噪聲較大，而在高頻150以上時(shí)磁阻傳感器噪聲大幅降低，因此通過引入非磁性轉(zhuǎn)輪以及在其上設(shè)置4n個(gè)第一軟磁扇區(qū)和m個(gè)第二軟磁扇區(qū)，分別將測(cè)量磁場(chǎng)hx、hy和hz調(diào)制到4n*f和m*f頻率，從而達(dá)到降低白噪聲和提高信噪比的目的。

本發(fā)明實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)碟式磁場(chǎng)強(qiáng)探頭包括非磁性轉(zhuǎn)輪、4n個(gè)第一軟磁扇區(qū)、m個(gè)第二軟磁扇區(qū)、參考信號(hào)發(fā)生器以及x軸、y軸和z軸磁阻傳感器，第一軟磁扇區(qū)和第二軟磁扇區(qū)均位于非磁性轉(zhuǎn)輪上，x軸、y軸和z軸磁阻傳感器位于非磁性轉(zhuǎn)輪的上方或下方位置處。工作時(shí)，非磁性轉(zhuǎn)輪以頻率f繞z軸旋轉(zhuǎn)，外磁場(chǎng)經(jīng)第一軟磁扇區(qū)調(diào)制成頻率為4n×f的敏感磁場(chǎng)分量hx和hy，外磁場(chǎng)還經(jīng)第二軟磁扇區(qū)調(diào)制成頻率為m×f的敏感磁場(chǎng)分量hz，該三個(gè)敏感磁場(chǎng)分量hx、hy和hz分別經(jīng)過該x軸、y軸和z軸磁阻傳感器輸出對(duì)應(yīng)的測(cè)量信號(hào)，參考信號(hào)發(fā)生器輸出頻率為4n×f的第一參考信號(hào)和m×f的第二參考信號(hào)，第一參考信號(hào)、第二參考信號(hào)和測(cè)量信號(hào)經(jīng)外部處理電路解調(diào)輸出磁場(chǎng)值hx、hy和hz，以此對(duì)三維磁場(chǎng)信號(hào)的高信噪比進(jìn)行測(cè)量。本發(fā)明實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)蝶式磁場(chǎng)強(qiáng)探頭將靜止磁場(chǎng)調(diào)制成高頻磁場(chǎng)，在高頻磁場(chǎng)中進(jìn)行測(cè)量，這樣可以有效克服隧道磁阻(tmr)磁阻傳感器直流漂移引起的噪聲，消除直流offset的影響，大大降低tmr磁阻傳感器使用的噪聲。并且該測(cè)量結(jié)構(gòu)制作方法簡(jiǎn)單，只要在磁阻傳感器外加一個(gè)旋轉(zhuǎn)軟磁探頭即可實(shí)現(xiàn)，降低了測(cè)量結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和尺寸，該測(cè)量結(jié)構(gòu)對(duì)于地磁場(chǎng)的監(jiān)控及信噪比的提高具有使用價(jià)值。

示例性的，在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，結(jié)合圖1～圖4所示可選非磁性轉(zhuǎn)輪2具有4n個(gè)第一光入射孔10和m個(gè)第二光入射孔11，4n個(gè)第一光入射孔10的柱坐標(biāo)分別為(r(r＝re1),α(α＝θ&θ+90°/n&θ+2×90°/n…&θ+(i-1)×90°/n…&θ+(4n-1)×90°/n)，z[z0,z0+th1])，m個(gè)第二光入射孔11的柱坐標(biāo)分別為(r(r＝re2)，α(α＝θ1&θ1+360°/m&θ1+2×360°/m…&θ1+(i-1)×360°/m…&θ1+(m-1)×360°/m)，z[z0,z0+th1])，其中，r1<re1，r1<re2；

加拿大VELAN威蘭閥門 加拿大VELAN閘閥、VELAN截止閥、VELAN止回閥 VELAN蝶閥、VELAN刀閘閥

VELAN球閥

B05-5076Z-06TS

B06-3074B-05TS

B07-2074B-06TS

B08-2074B-06TS

B10-8076Z-06TS

B04-8076Z-02TS

B12-0074C-02TY

S03-2054B-02TY

W-2054B-02TY

S-2054B-02TY

S04-2054B-02TY

截止閥 W03-8076Z-13MS

止回閥 W03-8036W-13MS

截止閥 W03-8076Z-13MS

止回閥 W03-8036W-13MS

疏水閥 21/2" B09-5076Z-58US

疏水閥 21/2" B09-8076Z-58US

截止閥 2”B08-2074B-06TY

截止閥 11/2”B07-2074B-06TY

參考信號(hào)發(fā)生器包括：第一發(fā)光元件161、第二發(fā)光元件162、第一光探測(cè)器14、第二光探測(cè)器15、第一邏輯觸發(fā)電路和第二邏輯觸發(fā)電路，第一發(fā)光元件161位于第一光入射孔10上方或者下方位置處，第二發(fā)光元件162位于第二光入射孔11上方或者下方位置處，第一光探測(cè)器14位于第一光入射孔10與第一發(fā)光元件161相對(duì)的另一側(cè)位置處，第二光探測(cè)器15位于第二光入射孔11與第二發(fā)光元件162相對(duì)的另一側(cè)位置處；

工作時(shí)，非磁性轉(zhuǎn)輪2以頻率f繞z軸旋轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)谝还馊肷淇?0和第二光入射孔11依次正對(duì)第一發(fā)光元件161和第二發(fā)光元件162時(shí)，第一光探測(cè)器14觸發(fā)第一邏輯觸發(fā)電路輸出頻率4n×f的第一參考信號(hào)以及第二光探測(cè)器15觸發(fā)第二邏輯觸發(fā)電路輸出頻率m×f的第二參考信號(hào)。本實(shí)施例沿用上述附圖和附圖標(biāo)記。

本實(shí)施例中，設(shè)定n＝2，則8個(gè)第一光入射孔10貫穿非磁性轉(zhuǎn)輪2的上下表面，分別為10(1)～10(8)，原始狀態(tài)下xy坐標(biāo)第一象限內(nèi)緊鄰+x軸的一第一光入射孔10或者與+x軸交疊的一第一光入射孔10標(biāo)記為10(1)，剩余7個(gè)逆時(shí)針依次標(biāo)記為10(2)～10(8)，可以理解，隨著非磁性轉(zhuǎn)輪2的旋轉(zhuǎn)，10(1)會(huì)旋轉(zhuǎn)至不同位置。該8個(gè)第一光入射孔10的柱坐標(biāo)分別為(r(r＝re1)，α(α＝θ)，z[z0,z0+th1])，(r(r＝re1)，α(α＝θ+45°)，z[z0,z0+th1])，(r(r＝re1)，α(α＝θ+90°)，z[z0,z0+th1])，(r(r＝re1)，α(α＝θ+135°)，z[z0,z0+th1])，(r(r＝re1)，α(α＝θ+180°)，z[z0,z0+th1])，(r(r＝re1)，α(α＝θ+225°)，z[z0,z0+th1])，(r(r＝re1)，α(α＝θ+270°)，z[z0,z0+th1])，(r(r＝re1)，α(α＝θ+315°)，z[z0,z0+th1])。

本實(shí)施例中，設(shè)定m＝5，則5個(gè)第二光入射孔11貫穿非磁性轉(zhuǎn)輪2的上下表面，分別為11(1)～11(5)，原始狀態(tài)下xy坐標(biāo)第一象限內(nèi)緊鄰+x軸的一第二光入射孔11或者與+x軸交疊的一第二光入射孔11標(biāo)記為11(1)，剩余4個(gè)逆時(shí)針依次標(biāo)記為11(2)～11(5)，可以理解，隨著非磁性轉(zhuǎn)輪2的旋轉(zhuǎn)，11(1)會(huì)旋轉(zhuǎn)至不同位置。該5個(gè)第二光入射孔11的柱坐標(biāo)分別為(r(r＝re2)，α(α＝θ1)，z[z0,z0+th1])，(r(r＝re2)，α(α＝θ1+72°)，z[z0,z0+th1])，(r(r＝re2)，α(α＝θ1+144°)，z[z0,z0+th1])，(r(r＝re2)，α(α＝θ1+216°)，z[z0,z0+th1])，(r(r＝re2)，α(α＝θ1+288°)，z[z0,z0+th1])。

本實(shí)施例中，參考信號(hào)發(fā)生器包括兩個(gè)發(fā)光元件和兩個(gè)光探測(cè)器，分別為第一發(fā)光元件161和第二發(fā)光元件162以及第一光探測(cè)器14和第二光探測(cè)器15，發(fā)光元件和光探測(cè)器分別位于非磁性轉(zhuǎn)輪2的兩側(cè)，以便于光探測(cè)器通過光入射孔探測(cè)發(fā)光元件發(fā)出的光線?？蛇x光探測(cè)器和磁阻傳感器位于非磁性轉(zhuǎn)輪2的同一側(cè)。

如圖2所示可選第一發(fā)光元件161位于第一光入射孔10上方位置處，第二發(fā)光元件162位于第二光入射孔11上方位置處，第一光探測(cè)器14位于第一光入射孔10下方位置處，第二光探測(cè)器15位于第二光入射孔11下方位置處。在其他實(shí)施例中，如圖3所示還可選第一發(fā)光元件161位于第一光入射孔10下方位置處，第二發(fā)光元件162位于第二光入射孔11下方位置處，第一光探測(cè)器14位于第一光入射孔10上方位置處，第二光探測(cè)器15位于第二光入射孔11上方位置處?？蛇x發(fā)光元件為led燈或其他任意一種適用的發(fā)光元件?？梢岳斫?，發(fā)光元件和光探測(cè)器的位置確定之后固定不變。

工作時(shí)，轉(zhuǎn)軸12以頻率f旋轉(zhuǎn)以同步帶動(dòng)非磁性轉(zhuǎn)輪2以頻率f繞z軸旋轉(zhuǎn)，則非磁性轉(zhuǎn)輪2上的光入射孔的位置發(fā)生旋轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)谝还馊肷淇?0和第二光入射孔11旋轉(zhuǎn)至依次正對(duì)第一發(fā)光元件161和第二發(fā)光元件162時(shí)，位于第一光入射孔10下方的第一光探測(cè)器14可以探測(cè)到第一發(fā)光元件161發(fā)出的光線，則第一光探測(cè)器14觸發(fā)第一邏輯觸發(fā)電路輸出頻率4n×f的第一參考信號(hào)，位于第二光入射孔11下方的第二光探測(cè)器15可以探測(cè)到第二發(fā)光元件162發(fā)出的光線，則第二光探測(cè)器15觸發(fā)第二邏輯觸發(fā)電路輸出頻率m×f的第二參考信號(hào)。

可選第一參考信號(hào)和第二參考信號(hào)均為高電平或低電平信號(hào)；在第一光探測(cè)器探測(cè)到第一發(fā)光元件發(fā)出的光線之前，第一邏輯觸發(fā)電路的電平保持不變，在第一光探測(cè)器探測(cè)到第一發(fā)光元件發(fā)出的光線之后，第一邏輯觸發(fā)電路的電平發(fā)生轉(zhuǎn)換；在第二光探測(cè)器探測(cè)到第二發(fā)光元件發(fā)出的光線之前，第二邏輯觸發(fā)電路的電平保持不變，在第二光探測(cè)器探測(cè)到第二發(fā)光元件發(fā)出的光線之后，第二邏輯觸發(fā)電路的電平發(fā)生轉(zhuǎn)換。

可以理解，若非磁性轉(zhuǎn)輪2旋轉(zhuǎn)至第一發(fā)光元件161、第一光入射孔10與第一光探測(cè)器14面向設(shè)置的情況下，第一光探測(cè)器14可以探測(cè)到第一發(fā)光元件151的光線并觸發(fā)第一邏輯觸發(fā)電路，則第一邏輯觸發(fā)電路切換輸出的第一參考信號(hào)的電平；若非磁性轉(zhuǎn)輪2旋轉(zhuǎn)至第一發(fā)光元件161、第一光入射孔10與第一光探測(cè)器14交錯(cuò)的情況下，第一光探測(cè)器14無法探測(cè)到第一發(fā)光元件161的光線，則第一邏輯觸發(fā)電路保持第一參考信號(hào)的電平不變。第二參考信號(hào)的切換過程與第一參考信號(hào)的切換過程完全相同，在此不再贅述。