本申請涉及亥姆霍茲線圈技術領域，尤其涉及一種基于恒壓源的亥姆霍茲線圈磁場發生方法及相關設備，其方法包括：獲取磁力計零磁場底數；獲取綜合外磁場讀數，并基于綜合外磁場讀數以及磁力計零磁場底數，計算待抵消磁場讀數，以構建零磁場環境；基于待抵消磁場讀數，獲取零磁場線圈偏置電流；獲取線圈回路電阻；對線圈回路電阻進行估計，并獲取估值電阻；基于零磁場線圈偏置電流，獲取預期電流；基于估值電阻以及預期電流，獲取設置電壓；對線圈施加設置電壓，并獲取相應磁場讀數；對相應磁場讀數進行結果線性修正，并獲取磁場讀數修正值。本申請有助于通過恒壓源產生滿足預期要求的磁場。
【技術實現步驟摘要】
本申請涉及亥姆霍茲線圈，尤其涉及一種基于恒壓源的亥姆霍茲線圈磁場發生方法及相關設備。
技術介紹
1、亥姆霍茲線圈(helmholtzcoil)是一種制造小范圍區域均勻磁場的裝置。由于亥姆霍茲線圈具有開敞性質，很容易地可以將其它儀器置入或移出，也可以直接做視覺觀察，因此亥姆霍茲線圈被廣泛應用于物理實驗領域。
2、在使用亥姆霍茲線圈時，需要對其供電，現有技術中，通常有兩種供電方式，第一種為采用恒流源，但是恒流源價格昂貴，不利于普及應用；第二種為采用普通電壓源，但是普通電壓源供電會因為電流不穩定等原因導致不能滿足預期要求的磁場。
技術實現思路
1、為了有助于通過恒壓源產生滿足預期要求的磁場，本申請提供一種基于恒壓源的亥姆霍茲線圈磁場發生方法及相關設備。
2、第一方面，本申請提供的一種基于恒壓源的亥姆霍茲線圈磁場發生方法，采用如下的技術方案：
3、一種基于恒壓源的亥姆霍茲線圈磁場發生方法，包括：
4、獲取磁力計零磁場底數；
5、獲取綜合外磁場讀數，并基于所述綜合外磁場讀數以及所述磁力計零磁場底數，計算待抵消磁場讀數，以構建零磁場環境；
6、基于所述待抵消磁場讀數，獲取零磁場線圈偏置電流；
7、獲取線圈回路電阻；
8、對所述線圈回路電阻進行估計，并獲取估值電阻；
9、基于所述零磁場線圈偏置電流，獲取預期電流；
10、基于所述估值電阻以及所述預期電流，獲取設置電壓；
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p>11、對所述線圈施加設置電壓，并獲取相應磁場讀數；12、對所述相應磁場讀數進行結果線性修正，并獲取磁場讀數修正值。
13、通過采用上述技術方案，通過三軸磁力計分別讀取磁力計零磁場底數以及綜合外磁場讀數，再根據綜合外磁場讀數和磁力計零磁場底數計算出抵消磁場讀數，將抵消磁場讀數輸入計算模型中計算出抵消該抵消磁場讀數所需要施加的零磁場線圈偏置電流；讀取線圈回路電阻，并對該線圈回路電阻進行估計后獲取估值電阻，根據線圈偏置電流計算出預期電流，再根據預期電流和估值電阻，計算出設置電壓，對線圈施加設置電壓，并讀出該設置電壓所對應的相應磁場讀數，最后對該相應磁場讀數進行結果線性修正，并獲取磁場讀數修正值；采用恒壓源替代恒流源，根據量測結果，進行最優估計，通過施加與預期接近的電流值，不僅可以達到與恒流源相同的結果，產生滿足預期要求的磁場，還有助于大幅降低系統成本。
14、可選的，所述獲取磁力計零磁場底數的具體步驟包括：
15、將所述磁力計放置于指定設備中，并讀取所述磁力計的當前讀數；
16、改變所述磁力計放置姿態；
17、判斷所述當前讀數是否發生變化；
18、若所述當前讀數未發生變化，則將所述當前讀數作為所述磁力計零磁場底數。
19、通過采用上述技術方案，將磁力計放置于指定設備中，并讀取磁力計當前讀數，改變磁力計的放置姿態，并再次讀取磁力計當前讀數，持續該操作，直至無論放置姿態如何改變當前讀數均不再發生變化，此時讀取的當前讀數即為磁力計零磁場底數，通過獲取磁力計零磁場底數，有助于在后續操作過程中去除掉磁力計零磁場底數，從而使得通過恒壓源所得到的磁場讀數更加滿足預期要求。
20、可選的，所述基于所述待抵消磁場讀數，獲取零磁場線圈偏置電流的具體步驟包括：將所述待抵消磁場讀數輸入預設計算模型，并計算出初始電流讀數；
21、對所述初始電流讀數進行優化，并獲取所述零磁場線圈偏置電流。
22、通過采用上述技術方案，將待抵消磁場輸入預設計算模型，通過預設計算模型，計算得到初始電流讀數，再對初始電流讀數進行優化，最終得到零磁場線圈偏置電流；對初始電流讀數進行優化后，有助于降低環境影響，從而有助于提高零磁場線圈偏置電流的準確性。
23、可選的，所述對所述初始電流讀數進行優化，并獲取所述零磁場線圈偏置電流的具體步驟包括：
24、基于所述磁力計零磁場底數以及所述待抵消磁場讀數，獲取磁力計偏差；
25、獲取線圈電流；
26、基于所述磁力計零磁場底數、磁力計輸出值和所述線圈電流，獲取磁力計數值與電流的比例系數；
27、基于所述磁力計偏差、所述比例系數以及所述綜合外磁場讀數，獲取所述零磁場線圈偏置電流。
28、通過采用上述技術方案，獲取磁力計偏差和線圈電流，再根據磁力計零磁場底數、磁力計輸出值和線圈電流計算出磁力計數值與電流的比例系數，最后根據磁力計偏差、比例系數以及綜合外磁場讀數，計算零磁場線圈偏置電流；結合磁力計偏差、比例系數以及綜合外磁場讀數，計算零磁場線圈偏置電流，有助于提高零磁場偏置電流的準確性，從而有助于得到滿足預期要求的磁場。
29、可選的，所述獲取線圈電流的具體步驟包括：
30、通過三路ad采集板采集xyz三個線圈回路的電流；
31、基于預設電壓范圍和電壓間隔，獲取電壓點數；
32、分別獲取不同電壓點數時電流檢測器通道所對應的目標讀數；
33、基于所述目標讀數，計算電流轉換系數；
34、基于所述電流轉換系數，獲取不同分段電流轉換系數的目標集合；
35、基于所述目標集合，獲取線圈電流。
36、通過采用上述技術方案，采集三個線圈回路的電流并獲取電壓點數，再分別獲取不同電壓點數時電流檢測器通道所對應的目標讀數，根據目標讀數計算電流轉換系數，再根據電流轉換系數獲取不同分段電流轉換系數的目標集合，最后根據目標集合和計算線圈電流，有助于提高線圈電流的準確性，從而有助于得到滿足預期要求的磁場。
37、可選的，所述基于所述目標集合，獲取線圈電流的具體步驟包括：
38、獲取三路ad采集板的輸出向量和電流檢測器零電流偏值；
39、基于所述目標集合、所述輸出向量和所述電流檢測器零電流偏值，獲取線圈電流。
40、通過采用上述技術方案，先獲取輸出向量和電流檢測器零電流偏值，再根據目標集合、輸出向量和電流檢測器零電流偏值計算得到線圈電流。
41、可選的，所述基于所述零磁場線圈偏置電流，獲取預期電流的具體步驟包括：
42、基于線圈電流與所述零磁場線圈偏置電流，獲取電流差值；
43、將所述電流差值作為所述預期電流。
44、通過采用上述技術方案，根據線圈電流與零磁場線圈偏置電流，計算得到電流差值。
45、第二方面，本申請還公開了一種基于恒壓源的亥姆霍茲線圈磁場發生系統，采用如下的技術方案：
46、一種基于恒壓源的亥姆霍茲線圈磁場發生系統，包括：
47、第一獲取模塊，用于獲取磁力計零磁場底數；
48、第二獲取模塊，用于獲取綜合外磁場讀數，并基于所述綜合外磁場讀數以及所述磁力計零磁場底數，計算待抵消磁場讀數，以構建零磁場環境；
49、第三獲取模塊本文檔來自技高網
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【技術保護點】
1.一種基于恒壓源的亥姆霍茲線圈磁場發生方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種基于恒壓源的亥姆霍茲線圈磁場發生方法，其特征在于，所述獲取磁力計零磁場底數的具體步驟包括：
3.根據權利要求2所述的一種基于恒壓源的亥姆霍茲線圈磁場發生方法，其特征在于，所述基于所述待抵消磁場讀數，獲取零磁場線圈偏置電流的具體步驟包括：
4.根據權利要求3所述的一種基于恒壓源的亥姆霍茲線圈磁場發生方法，其特征在于，所述對所述初始電流讀數進行優化，并獲取所述零磁場線圈偏置電流的具體步驟包括：
5.根據權利要求4所述的一種基于恒壓源的亥姆霍茲線圈磁場發生方法，其特征在于，所述獲取線圈電流的具體步驟包括：
6.根據權利要求5所述的一種基于恒壓源的亥姆霍茲線圈磁場發生方法，其特征在于，所述基于所述目標集合，獲取線圈電流的具體步驟包括：
7.根據權利要求1所述的一種基于恒壓源的亥姆霍茲線圈磁場發生方法，其特征在于，所述基于所述零磁場線圈偏置電流，獲取預期電流的具體步驟包括：
8.一種基于恒壓源的亥姆霍茲線圈磁場發生系統，其特征在于，包括：
9.一種智能終端，包括存儲器、處理器，其特征在于，所述存儲器中用于存儲能夠在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器加載計算機程序時，執行權利要求1至7中任一項所述的方法。
10.一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質中存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器加載時，執行權利要求1至7中任一項所述的方法。
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【技術特征摘要】
1.一種基于恒壓源的亥姆霍茲線圈磁場發生方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種基于恒壓源的亥姆霍茲線圈磁場發生方法，其特征在于，所述獲取磁力計零磁場底數的具體步驟包括：
3.根據權利要求2所述的一種基于恒壓源的亥姆霍茲線圈磁場發生方法，其特征在于，所述基于所述待抵消磁場讀數，獲取零磁場線圈偏置電流的具體步驟包括：
4.根據權利要求3所述的一種基于恒壓源的亥姆霍茲線圈磁場發生方法，其特征在于，所述對所述初始電流讀數進行優化，并獲取所述零磁場線圈偏置電流的具體步驟包括：
5.根據權利要求4所述的一種基于恒壓源的亥姆霍茲線圈磁場發生方法，其特征在于，所述獲取線圈電流的具體步驟包括：
6.根據權利要求5所述的一...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李兆宏，周立軍，何竹，
申請(專利權)人：北京信普尼科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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