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龍圖騰網(wǎng)獲悉湖南五維地質(zhì)科技有限公司申請(qǐng)的專(zhuān)利一種感應(yīng)式磁傳感器優(yōu)化設(shè)計(jì)方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN113985326B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-04-29發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?專(zhuān)利號(hào)為：202111243559.3，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G01R33/02；該發(fā)明授權(quán)一種感應(yīng)式磁傳感器優(yōu)化設(shè)計(jì)方法是由陳興朋;杜政;龍霞;韋洪蘭;王威;薛軍平;王亮;周勝;薛文韜;席振銖設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2021-10-25向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專(zhuān)利申請(qǐng)。

本一種感應(yīng)式磁傳感器優(yōu)化設(shè)計(jì)方法在說(shuō)明書(shū)摘要公布了：本發(fā)明公開(kāi)了一種感應(yīng)式磁傳感器優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，首先提出設(shè)計(jì)要求的質(zhì)量、長(zhǎng)度與目標(biāo)噪聲水平，然后對(duì)感應(yīng)式磁傳感器噪聲進(jìn)行系統(tǒng)分析，根據(jù)質(zhì)量因子分配磁芯與繞線的質(zhì)量，然后根據(jù)磁芯長(zhǎng)徑比m和磁芯材料初始磁導(dǎo)率μr，對(duì)磁芯進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，最后對(duì)繞線進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，得到最佳導(dǎo)線直徑和最佳線圈繞組匝數(shù)nopt，最終得到理論情況下感應(yīng)式磁傳感器的最優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。該方法通過(guò)對(duì)感應(yīng)式磁傳感器的噪聲進(jìn)行深入系統(tǒng)性分析，從傳感器磁芯設(shè)計(jì)和線圈設(shè)計(jì)兩個(gè)角度出發(fā)，建立數(shù)學(xué)模型，對(duì)設(shè)計(jì)所需各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，使用計(jì)算結(jié)果制作感應(yīng)式磁傳感器。該優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)單，極大的縮短了研制時(shí)間，降低了研發(fā)成本，具有良好的實(shí)用性。

本發(fā)明授權(quán)一種感應(yīng)式磁傳感器優(yōu)化設(shè)計(jì)方法在權(quán)利要求書(shū)中公布了：1.一種感應(yīng)式磁傳感器優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括以下步驟：S1、給定設(shè)計(jì)條件：長(zhǎng)度、質(zhì)量和目標(biāo)頻率噪聲水平；S2、對(duì)感應(yīng)式磁傳感器噪聲進(jìn)行系統(tǒng)分析；S3、根據(jù)質(zhì)量因子分配磁芯與導(dǎo)線質(zhì)量；S4、對(duì)感應(yīng)式磁傳感器磁芯的長(zhǎng)徑比m和材料初始磁導(dǎo)率μr進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，優(yōu)化過(guò)程為：感應(yīng)式磁傳感器的總噪聲NL為： 其中 式中，ω＝2πf；n為繞線匝數(shù)；S為橫截面面積；kb為玻爾茲曼常數(shù)；T為開(kāi)氏溫度；di為線圈內(nèi)徑；dw為導(dǎo)線直徑；en為前置放大器輸入端的電壓噪聲；in為前置放大器輸入端的電流噪聲；R為線圈的電阻值；C為線圈分布電容；L為線圈的電感；f為感應(yīng)磁場(chǎng)的頻率；對(duì)m求二階導(dǎo)數(shù)，NL″＝0，得到磁芯的長(zhǎng)徑比m，對(duì)μr求一階導(dǎo)數(shù)，NL′＝0，得到材料初始磁導(dǎo)率μr；S5、對(duì)感應(yīng)式磁傳感器的繞線進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，得到最佳導(dǎo)線直徑和最佳線圈繞組匝數(shù)nopt；步驟S3所述根據(jù)質(zhì)量因子分配磁芯與導(dǎo)線質(zhì)量和S5所述最佳導(dǎo)線直徑的計(jì)算方法為：定義一個(gè)質(zhì)量因子q，q的值等于線圈質(zhì)量Ww和磁芯質(zhì)量WC的比值；感應(yīng)式磁傳感器的總噪聲NL用質(zhì)量因子q表示為： 式中，Ww為線圈質(zhì)量，f為感應(yīng)磁場(chǎng)的頻率，E為與磁芯和線圈相關(guān)的常數(shù)；對(duì)q求一階導(dǎo)數(shù)，令NL'＝0，得到的極小值，即為最佳質(zhì)量因子qopt；感應(yīng)式磁傳感器的總噪聲NL用dw表示為： 式中，δc為磁芯的平均密度；對(duì)dw求二階階導(dǎo)數(shù)，令NL”＝0，求得解當(dāng)時(shí)，導(dǎo)線直徑的增大對(duì)噪聲水平的影響變小，得到最佳導(dǎo)線直徑所述最佳線圈繞組匝數(shù)nopt的計(jì)算方法為：根據(jù)S3確定磁芯直徑、長(zhǎng)度和材料，則能夠確定磁芯質(zhì)量WC，計(jì)算最佳線圈質(zhì)量 根據(jù)最佳線圈質(zhì)量和最佳導(dǎo)線直徑計(jì)算最佳線圈繞組匝數(shù)nopt；S6、驗(yàn)證是否滿足所有的目標(biāo)條件：如果滿足，執(zhí)行S7；如果不滿足，重新執(zhí)行S4和S5；S7、得到理論情況下感應(yīng)式磁傳感器的最優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

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