三轴线圈磁场校准技术:基于光泵磁强计的误差修正

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"一种基于总强度监测的三轴线圈磁场发生器精确校准方法 (2013年),由林春生、周建军和杨振宇发表,属于工程技术领域的论文,受到国家部委基金资助,主要研究如何通过高精度光泵磁强计校准三轴线圈磁场发生器的误差。 在实际应用中,三轴磁场发生器的安装过程中往往会出现正交性误差和一致性误差,导致在其工作区域内产生的磁场矢量存在显著偏差。这些误差对于需要精确磁场环境的实验或应用来说是不可接受的。针对这个问题,该论文提出了一种创新的校准方法。此方法利用高精度的光泵磁强计来监测实际产生的磁场强度,以此构建一个模型参数的回归模型。光泵磁强计是一种能够准确测量微弱磁场的设备,它的使用大大提高了校准的精度。 首先,通过光泵磁强计对三轴线圈产生的磁场进行测量,获取到实际数据。然后,根据这些数据建立数学模型,模型的目标是描述线圈驱动电流与产生的磁场之间的关系。接下来,使用数值分析方法求解模型参数,这一步是为了找到最佳的电流控制策略,以最小化误差。 一旦得到模型参数,就可以调整三轴线圈的驱动电流,使其更加符合预期的磁场分布,从而校准正交性和一致性误差。仿真结果证明,采用这种方法后,磁场校准的误差可以降低到1nT以下,这是一个非常高的精度水平,对于大多数科学实验和工程应用来说已经足够精确。 关键词:三轴线圈、磁场发生器、磁场矢量、校准。该论文的中图分类号为O441.2,文献标志码为A,文章编号为1009-3486(2013)05-0001-05,表明了其在科技文献中的定位。 这项研究提供了一种有效的方法,通过监测总磁场强度来校准三轴线圈磁场发生器,显著提升了磁场生成的精度,对需要高精度磁场环境的研究和应用具有重要意义。"