专利名称：基于空间相关性的磁场动态补偿系统及方法
技术领域：
本发明涉及磁场补偿技术领域，特别是涉及基于空间相关性的磁场动态补偿系统 及方法。
背景技术：
通常情况下，地球环境磁场为3(Γ50μ T。由于受外界干扰，如交通工具的移动，工 频及其倍频等的影响，环境磁场具有时间波动性。尤其是对于位于市区的实验室，工作时 间环境磁场的波动非常大，竖直方向的涨落达微特斯拉(μ Τ)量级，水平方向波动也超过 IOOnT0而许多实验设备，比如扫描电子显微镜、中子散射测试仪及生物磁检测仪(心磁图 仪、脑磁图仪)等，对环境磁场的要求比较高，需要工作在相对稳定的磁场环境中，因此必须 对环境磁场的波动进行有效地压制。目前常用的方法是建造一个高性能的磁屏蔽室，而磁屏蔽室不易于搭建，且成本 极高。作为一种低成本的替代方案，基于负反馈原理的磁场动态补偿作为一种有效、简洁的 磁场稳定方法被提出了。动态补偿系统一般由三部分组成(三轴)磁信号探测器，用于检 测外界磁场环境的变化；反馈电路对磁探测器检测到的信号进行处理，放大，并驱动反馈 线圈；反馈线圈，由反馈电路驱动，产生与外界磁场相反的磁�。钩ゴ懦〉牟ǘ�。目前采用的磁场动态补偿方法通常是将磁传感器置于线圈的中央，这种方法虽然 能获得很好的补偿效果，但对于一些对磁性材料或器件敏感的实验，比如基于超导量子干 涉器件(Superconducting Quantum Interference Device, SQUID)的生物磁及极低场磁 共振等实验，需要将磁传感器远离线圈中心，使得上述动态补偿方法不再适用。这时，为了 获得稳定的磁场环境，需要考虑利用远离线圈中心的磁场变化信息来补偿线圈中心的磁场 的可能性。磁场的低频波动往往是由于较远距离的干扰引起的，因而通常具有很好的空间相 关性，即不同位置磁场的波动基本一致，这将为本发明提供很好的前提。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于空间相关性的磁场动态补偿系统以 及运用该系统的方法，使得环境磁场的低频波动(f :(T20 Hz)降低一到两个数量级。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种基于空间相关性的磁场动 态补偿系统，包括第一亥姆霍兹线圈架、第二亥姆霍兹线圈架、第一磁通门计、第二磁通门 计和反馈电子电路，所述的第一亥姆霍兹线圈架和第二亥姆霍兹线圈架之间留有间距，并 且相互平行，其中，所述的第一亥姆霍兹线圈架大于所述的第二亥姆霍兹线圈架；所述的第 一亥姆霍兹线圈架和第二亥姆霍兹线圈架上均分别绕制有静态和动态两套线圈；所述的第 一亥姆霍兹线圈架中心设有第一磁通门计，所述的第一磁通门计的探测方向与所述的第一 亥姆霍兹线圈架方向一致；所述的第二亥姆霍兹线圈架中心设有第二磁通门计，所述的第 二磁通门计的探测方向与所述的第二亥姆霍兹线圈架方向一致；所述的第二磁通门计通过所述的反馈电子电路与第一亥姆霍兹线圈架相连。所述的第一亥姆霍兹线圈架由1.9mX2.0mX2. Im三对相互垂直的方形线圈组 成；所述的第二亥姆霍兹线圈架由0. 62mX0. 62mX0. 62m三对相互垂直的方形线圈组成。所述的第一亥姆霍兹线圈架与第二亥姆霍兹线圈架之间的间距为3飞米。所述的反馈电子电路为PID负反馈电子电路，包括依次串联的前置放大器、比例 积分微分器、功率放大器；所述的前置放大器、比例积分微分器和功率放大器的偏移值和带 宽可调。所述的反馈电子电路根据所述的第一亥姆霍兹线圈架上动态补偿线圈和第二亥 姆霍兹线圈架上动态补偿线圈的连接方式设置成比例输出或者积分输出两种工作模式。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是还提供一种基于空间相关性的比例 型磁场动态补偿方法，包括以下步骤
(1)将第二亥姆霍兹线圈架放到距离第一亥姆霍兹线圈架3飞米处，两者保持相互平 行，然后将第二磁通门计置于第二亥姆霍兹线圈架中心处，将第一磁通门计置于第一亥姆 霍兹线圈架的中心处，并使两个磁通门计保持相互平行，其中，所述的第一亥姆霍兹线圈架 大于所述的第二亥姆霍兹线圈架；
(2)调节第一亥姆霍兹线圈架和第二亥姆霍兹线圈架的静态补偿电流使得两者中心处 磁场的直流偏移值接近于零；
(3)将反馈电子电路设置为比例输出模式；
(4)将第二磁通门计探测到的磁场信号输入到反馈电子电路中，反馈电子电路经运算、 放大后驱动第一亥姆霍兹线圈架上的动态补偿线圈，在其中心处产生与探测到的磁场大小 相等、方向相反的磁�。锏轿榷ǖ谝缓ツ坊糇认呷苤行拇Υ懦〉男Ч渲校ü鹘� 反馈电子电路中的偏移值及带宽获得最佳补偿效果。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是还提供一种基于空间相关性的串联 积分型磁场动态补偿方法，包括以下步骤
(1)通过理论计算得到第一亥姆霍兹线圈架和第二亥姆霍兹线圈架上的静态及动态 补偿线圈的匝数比，使得在相同电流下，两线圈的静态补偿线圈产生的磁场一致，动态补偿 线圈产生的磁场也一致，其中，所述的第一亥姆霍兹线圈架大于所述的第二亥姆霍兹线圈 架；
(2)将第二亥姆霍兹线圈架放到距离第一亥姆霍兹线圈架；Γ5米处，两者保持相互平 行，然后将第二磁通门计置于第二亥姆霍兹线圈架中心处，将第一磁通门计置于第一亥姆 霍兹线圈架的中心处，并使两个磁通门计保持相互平行；
(3)将第一亥姆霍兹线圈架和第二亥姆霍兹线圈架上的动态补偿线圈以串联的方式连 接起来；
(4)调节第一亥姆霍兹线圈架和第二亥姆霍兹线圈架的静态补偿电流使得两者中心处 磁场的直流偏移值接近于零；
(5)将反馈电子电路设置为积分输出模式；
(6)将第二磁通门计探测到的磁场信号输入到反馈电子电路中，反馈电子电路经运算、 放大后驱动第一亥姆霍兹线圈架上的动态补偿线圈，在其中心处产生与探测到的磁场大小 相等、方向相反的磁�。锏轿榷ǖ谝缓ツ坊糇认呷苤行拇Υ懦〉男Ч渲校ü鹘诜蠢〉缱拥缏分械钠浦导按砘竦米罴巡钩バЧ�。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是还提供一种基于空间相关性的并联 积分型磁场动态补偿方法，包括以下步骤
(1)将第二亥姆霍兹线圈架放到距离第一亥姆霍兹线圈架;Γ5米处，两者保持相互平 行，然后将第二磁通门计置于第二亥姆霍兹线圈架中心处，将第一磁通门计置于第一亥姆 霍兹线圈架的中心处，并使两个磁通门计保持相互平行，其中，所述的第一亥姆霍兹线圈架 大于所述的第二亥姆霍兹线圈架；
(2)将第一亥姆霍兹线圈架和第二亥姆霍兹线圈架上的动态补偿线圈以并联的方式连 接起来，并通过串联可调电阻的方式使一亥姆霍兹线圈架和第二亥姆霍兹线圈架产生的磁 场一致；
(3)调节第一亥姆霍兹线圈架和第二亥姆霍兹线圈架的静态补偿电流使得两者中心处 磁场的直流偏移值接近于零；
(4)将反馈电子电路设置为积分输出模式；
(5)将第二磁通门计探测到的磁场信号输入到反馈电子电路中，反馈电子电路经运算、 放大后驱动第一亥姆霍兹线圈架上的动态补偿线圈，在其中心处产生与探测到的磁场大小 相等、方向相反的磁�。锏轿榷ǖ谝缓ツ坊糇认呷苤行拇Υ懦〉男Ч渲校ü鹘� 反馈电子电路中的偏移值及带宽获得最佳补偿效果。有益效果
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果系 统易于搭建、成本低、操作简单，并能够获得很好的动态补偿效果，同时该方法可以最大程 度地消除磁通门计对线圈中心处其他磁探测器件的影响，在基于SQUID的极低场核磁共振 及其成像以及其他生物磁研究中有很好的应用前景。
图1是本发明的竖直方向磁场空间相关性示意图2是本发明的比例型磁场动态补偿亥姆霍兹线圈架示意图； 图3是本发明的串联积分型磁场动态补偿亥姆霍兹线圈架示意图； 图4是本发明的并联积分型磁场动态补偿亥姆霍兹线圈架示意图； 图5是水平方向补偿前后对比示意图； 图6是竖直方向补偿前后对比示意图。
具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明 而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人 员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定 的范围。本发明的第一实施方式涉及一种基于空间相关性的磁场动态补偿系统，包括第一 亥姆霍兹线圈架、第二亥姆霍兹线圈架、第一磁通门计、第二磁通门计和反馈电子电路，所 述的第一亥姆霍兹线圈架和第二亥姆霍兹线圈架之间的间距为3飞米，并且相互平行，其中，所述的第一亥姆霍兹线圈架大于所述的第二亥姆霍兹线圈架，图1是竖直方向磁场空 间相关性示意图，图中曲线1和曲线2分别是两磁通门计测得的环境磁场波动曲线，由图可 见，空间相关性很好；所述的第一亥姆霍兹线圈架和第二亥姆霍兹线圈架上均分别绕制有 静态和动态两套线圈；所述的第一亥姆霍兹线圈架中心设有第一磁通门计，所述的第一磁 通门计的探测方向与所述的第一亥姆霍兹线圈架方向一致；所述的第二亥姆霍兹线圈架中 心设有第二磁通门计，所述的第二磁通门计的探测方向与所述的第二亥姆霍兹线圈架方向 一致；所述的第二磁通门计通过所述的反馈电子电路与第一亥姆霍兹线圈架相连。本发明中可使用大小两套方形亥姆霍兹线圈架，其中大线圈架(即第一亥姆霍兹 线圈架)由1.9mX2. OmX2. Im三对相互垂直的方形线圈组成，小线圈架(即第二亥姆霍兹线 圈架)由0. 62mX0. 62mX0. 62m三对相互垂直的方形线圈组成。在每对线圈上均分别绕制 静态和动态两套线圈，将两套线圈架分开一段距离，并使两套线圈架的每对线圈两两平行。本发明中使用的两个磁通门计分别放置于两套线圈的中心，其中一个置于小线圈 中心，用于探测磁场的变化，并反馈给反馈电子电路；另一个置于大线圈中心，起到检测补 偿效果的作用(在实际应用中也可以不使用)。两磁通门计的探测方向应保持与线圈方向一 致。本发明中的电子反馈电路可以采用比例积分微分控制器(Proportional Integral Differentiated Controller，简称“PID”)负反馈电子电路，PID负反馈电子电 路包含三个的组成部分前置放大器、比例积分微分器和功率放大器，该三个部件均可以手 动调节的偏移值和带宽。该电路可根据两套线圈连接方式的不同而设置成比例输出或者积 分输出两种工作模式，实现磁场动态补偿的负反馈功能。本发明的第二实施方式涉及一种基于空间相关性的比例型磁场动态补偿方法，其 具体步骤如下(1)将第二亥姆霍兹线圈架放到距离第一亥姆霍兹线圈架;Γ5米处，两者保 持相互平行，然后将第二磁通门计置于第二亥姆霍兹线圈架中心处，将第一磁通门计置于 第一亥姆霍兹线圈架的中心处，并使两个磁通门计保持相互平行，其中，所述的第一亥姆霍 兹线圈架大于所述的第二亥姆霍兹线圈架；(2)调节第一亥姆霍兹线圈架和第二亥姆霍兹 线圈架的静态补偿电流使得两者中心处磁场的直流偏移值接近于零；(3)将反馈电子电路 设置为比例输出模式；(4)将第二磁通门计探测到的磁场信号输入到反馈电子电路中，反 馈电子电路经运算、放大后驱动第一亥姆霍兹线圈架上的动态补偿线圈，在其中心处产生 与探测到的磁场大小相等、方向相反的磁场，达到稳定第一亥姆霍兹线圈架中心处磁场的 效果，其中，通过调节反馈电子电路中的偏移值及带宽获得最佳补偿效果。图2是比例型磁场动态补偿亥姆霍兹线圈架示意图。图中，线圈架1为大亥姆霍 兹线圈架，线圈架2为小亥姆霍兹线圈架。大亥姆霍兹线圈架与小亥姆霍兹线圈架相距一 定的距离，比如3米，且保持相互平行，在两者的中心位置各置入一个磁通门计，两磁通门 计也要保持相互平行。PID反馈电路设置为比例输出模式。磁通门计2探测环境磁场的变 化，将其输入PID反馈电路，进行运算、放大后驱动线圈架1，在其中心位置产生大小相等， 方向相反的补偿磁�。锏轿榷ù懦〉哪康�。本发明的第三实施方式涉及一种基于空间相关性的串联积分磁场动态补偿方法， 其具体步骤如下(1)通过理论计算得到第一亥姆霍兹线圈架和第二亥姆霍兹线圈架上的 静态及动态补偿线圈的匝数比，使得在相同电流下，两线圈的静态补偿线圈产生的磁场一致，动态补偿线圈产生的磁场也一致，其中，所述的第一亥姆霍兹线圈架大于所述的第二亥 姆霍兹线圈架；(2)将第二亥姆霍兹线圈架放到距离第一亥姆霍兹线圈架；Γ5米处，两者保 持相互平行，然后将第二磁通门计置于第二亥姆霍兹线圈架中心处，将第一磁通门计置于 第一亥姆霍兹线圈架的中心处，并使两个磁通门计保持相互平行；(3)将第一亥姆霍兹线 圈架和第二亥姆霍兹线圈架上的动态补偿线圈以串联的方式连接起来；(4)调节第一亥姆 霍兹线圈架和第二亥姆霍兹线圈架的静态补偿电流使得两者中心处磁场的直流偏移值接 近于零；(5)将反馈电子电路设置为积分输出模式；(6)将第二磁通门计探测到的磁场信号 输入到反馈电子电路中，反馈电子电路经运算、放大后驱动第一亥姆霍兹线圈架上的动态 补偿线圈，在其中心处产生与探测到的磁场大小相等、方向相反的磁�。锏轿榷ǖ谝缓ツ� 霍兹线圈架中心处磁场的效果，其中，通过调节反馈电子电路中的偏移值及带宽获得最佳 补偿效果。图3是串联积分型磁场动态补偿亥姆霍兹线圈架示意图。图中，线圈架1为大亥姆 霍兹线圈架，线圈架2为小亥姆霍兹线圈架。大亥姆霍兹线圈架与小亥姆霍兹线圈架相距 一定的距离，比如5米，且保持相互平行，两亥姆霍兹线圈架上的动态补偿线圈以串联的方 式连接起来。在两者的中心位置各置入一个磁通门计，两磁通门计也要保持相互平行。PID 反馈电路设置为积分输出模式。磁通门计2探测环境磁场的变化，将其输入PID反馈电路， 进行运算、放大后驱动线圈架1，在其中心位置产生大小相等，方向相反的补偿磁�。锏轿� 定磁场的目的。本发明的第四实施方式涉及一种基于空间相关性的并联积分磁场动态补偿方法， 其具体步骤如下(1)将第二亥姆霍兹线圈架放到距离第一亥姆霍兹线圈架;Γ5米处，两者 保持相互平行，然后将第二磁通门计置于第二亥姆霍兹线圈架中心处，将第一磁通门计置 于第一亥姆霍兹线圈架的中心处，并使两个磁通门计保持相互平行，其中，所述的第一亥姆 霍兹线圈架大于所述的第二亥姆霍兹线圈架；(2)将第一亥姆霍兹线圈架和第二亥姆霍兹 线圈架上的动态补偿线圈以并联的方式连接起来，并通过串联可调电阻的方式使一亥姆霍 兹线圈架和第二亥姆霍兹线圈架产生的磁场一致；(3)调节第一亥姆霍兹线圈架和第二亥 姆霍兹线圈架的静态补偿电流使得两者中心处磁场的直流偏移值接近于零；(4)将反馈电 子电路设置为积分输出模式；(5)将第二磁通门计探测到的磁场信号输入到反馈电子电路 中，反馈电子电路经运算、放大后驱动第一亥姆霍兹线圈架上的动态补偿线圈，在其中心处 产生与探测到的磁场大小相等、方向相反的磁�。锏轿榷ǖ谝缓ツ坊糇认呷苤行拇Υ� 场的效果，其中，通过调节反馈电子电路中的偏移值及带宽获得最佳补偿效果。图4是并联积分型磁场动态补偿亥姆霍兹线圈架示意图线圈架1为大亥姆霍兹 线圈架，线圈架2为小亥姆霍兹线圈架。大亥姆霍兹线圈架与小亥姆霍兹线圈架相距一定 的距离，比如4米，且保持相互平行，两亥姆霍兹线圈架上的动态补偿线圈以并联的方式连 接起来，并在两条支路中各串联一个可调变阻器。在两者的中心位置各置入一个磁通门计， 两磁通门计也要保持相互平行。PID反馈电路设置为积分输出模式。磁通门计2探测环境 磁场的变化，将其输入反馈电路PID，进行运算、放大后驱动线圈架1，在其中心位置产生大 小相等，方向相反的补偿磁�。锏轿榷ù懦〉哪康�。图5是水平方向补偿前后对比示意图，图中曲线1是补偿前磁场变化曲线， ΔΒ=206 ηΤ;曲线2是补偿后磁场变化曲线，ΔΒ=13 ηΤ。图6是竖直方向补偿前后对比示意图，图中曲线1是补偿前磁场变化曲线，ΔΒ=1503 ηΤ，曲线2是补偿后磁场变化曲线， ΔΒ=14 ηΤ。不难发现，本发明可以最大程度地消除磁通门计对线圈中心处其他磁探测器件 的影响，在基于SQUID的极低场核磁共振及其成像以及其他生物磁研究中有很好的应用前
权利要求
一种基于空间相关性的磁场动态补偿系统，包括第一亥姆霍兹线圈架、第二亥姆霍兹线圈架、第一磁通门计、第二磁通门计和反馈电子电路，其特征在于，所述的第一亥姆霍兹线圈架和第二亥姆霍兹线圈架之间留有间距，并且相互平行，其中，所述的第一亥姆霍兹线圈架大于所述的第二亥姆霍兹线圈架；所述的第一亥姆霍兹线圈架和第二亥姆霍兹线圈架上均分别绕制有静态和动态两套线圈；所述的第一亥姆霍兹线圈架中心设有第一磁通门计，所述的第一磁通门计的探测方向与所述的第一亥姆霍兹线圈架方向一致；所述的第二亥姆霍兹线圈架中心设有第二磁通门计，所述的第二磁通门计的探测方向与所述的第二亥姆霍兹线圈架方向一致；所述的第二磁通门计通过所述的反馈电子电路与第一亥姆霍兹线圈架相连。
2.根据权利要求1所述的基于空间相关性的磁场动态补偿系统，其特征在于，所述的 第一亥姆霍兹线圈架由1.9mX2. OmX2. Im三对相互垂直的方形线圈组成；所述的第二亥 姆霍兹线圈架由0. 62mX0. 62mX0. 62m三对相互垂直的方形线圈组成。
3.根据权利要求1所述的基于空间相关性的磁场动态补偿系统，其特征在于，所述的 第一亥姆霍兹线圈架和第二亥姆霍兹线圈架之间的间距为3飞米。
4.根据权利要求1所述的基于空间相关性的磁场动态补偿系统，其特征在于，所述的 反馈电子电路为PID负反馈电子电路，包括依次串联的前置放大器、比例积分微分器、功率 放大器；所述的前置放大器、比例积分微分器和功率放大器的偏移值和带宽可调。
5.根据权利要求1所述的基于空间相关性的磁场动态补偿系统，其特征在于，所述的 反馈电子电路根据所述的第一亥姆霍兹线圈架上动态补偿线圈和第二亥姆霍兹线圈架上 动态补偿线圈的连接方式设置成比例输出或者积分输出两种工作模式。
6.一种使用如权利要求1所述的基于空间相关性的磁场动态补偿系统的方法，其特征 在于，包括以下步骤(1)将第二亥姆霍兹线圈架放到距离第一亥姆霍兹线圈架;Γ5米处，两者保持相互平 行，然后将第二磁通门计置于第二亥姆霍兹线圈架中心处，将第一磁通门计置于第一亥姆 霍兹线圈架的中心处，并使两个磁通门计保持相互平行，其中，所述的第一亥姆霍兹线圈架 大于所述的第二亥姆霍兹线圈架；(2)调节第一亥姆霍兹线圈架和第二亥姆霍兹线圈架的静态补偿电流使得两者中心处 磁场的直流偏移值接近于零；(3)将反馈电子电路设置为比例输出模式；(4)将第二磁通门计探测到的磁场信号输入到反馈电子电路中，反馈电子电路经运算、 放大后驱动第一亥姆霍兹线圈架上的动态补偿线圈，在其中心处产生与探测到的磁场大小 相等、方向相反的磁�。锏轿榷ǖ谝缓ツ坊糇认呷苤行拇Υ懦〉男Ч渲校ü鹘� 反馈电子电路中的偏移值及带宽参数获得最佳补偿效果。
7.一种使用如权利要求1所述的基于空间相关性的磁场动态补偿系统的方法，其特征 在于，包括以下步骤(1)通过理论计算得到第一亥姆霍兹线圈架和第二亥姆霍兹线圈架上的静态及动态 补偿线圈的匝数比，使得在相同电流下，两线圈的静态补偿线圈产生的磁场一致，动态补偿 线圈产生的磁场也一致，其中，所述的第一亥姆霍兹线圈架大于所述的第二亥姆霍兹线圈 架；(2)将第二亥姆霍兹线圈架放到距离第一亥姆霍兹线圈架3飞米处，两者保持相互平 行，然后将第二磁通门计置于第二亥姆霍兹线圈架中心处，将第一磁通门计置于第一亥姆 霍兹线圈架的中心处，并使两个磁通门计保持相互平行；(3)将第一亥姆霍兹线圈架和第二亥姆霍兹线圈架上的动态补偿线圈以串联的方式连 接起来；(4)调节第一亥姆霍兹线圈架和第二亥姆霍兹线圈架的静态补偿电流使得两者中心处 磁场的直流偏移值接近于零；(5)将反馈电子电路设置为积分输出模式；(6)将第二磁通门计探测到的磁场信号输入到反馈电子电路中，反馈电子电路经运算、 放大后驱动第一亥姆霍兹线圈架上的动态补偿线圈，在其中心处产生与探测到的磁场大小 相等、方向相反的磁�。锏轿榷ǖ谝缓ツ坊糇认呷苤行拇Υ懦〉男Ч渲校ü鹘� 反馈电子电路中的偏移值及带宽参数获得最佳补偿效果。
8. 一种使用如权利要求1所述的基于空间相关性的磁场动态补偿系统的方法，其特征 在于，包括以下步骤(1)将第二亥姆霍兹线圈架放到距离第一亥姆霍兹线圈架;Γ5米处，两者保持相互平 行，然后将第二磁通门计置于第二亥姆霍兹线圈架中心处，将第一磁通门计置于第一亥姆 霍兹线圈架的中心处，并使两个磁通门计保持相互平行，其中，所述的第一亥姆霍兹线圈架 大于所述的第二亥姆霍兹线圈架；(2)将第一亥姆霍兹线圈架和第二亥姆霍兹线圈架上的动态补偿线圈以并联的方式连 接起来，并通过串联可调电阻的方式使一亥姆霍兹线圈架和第二亥姆霍兹线圈架产生的磁 场一致；(3)调节第一亥姆霍兹线圈架和第二亥姆霍兹线圈架的静态补偿电流使得两者中心处 磁场的直流偏移值接近于零；(4)将反馈电子电路设置为积分输出模式；(5)将第二磁通门计探测到的磁场信号输入到反馈电子电路中，反馈电子电路经运算、 放大后驱动第一亥姆霍兹线圈架上的动态补偿线圈，在其中心处产生与探测到的磁场大小 相等、方向相反的磁�。锏轿榷ǖ谝缓ツ坊糇认呷苤行拇Υ懦〉男Ч渲校ü鹘� 反馈电子电路中的偏移值及带宽参数获得最佳补偿效果。
全文摘要
本发明涉及一种基于空间相关性的磁场动态补偿系统和方法，该系统基于PID负反馈电子电路及环境磁场波动的空间相关性，利用大、小两套亥姆霍兹线圈架及两个磁通门计，可以实现三轴方向上环境磁场的动态补偿。本发明还公开了三种使用该系统的方法包括(1)比例型磁场动态补偿方法；(2)串联积分型磁场动态补偿方法；(3)并联积分型磁场动态补偿方法。本发明的系统易于搭建、成本低、操作简单，并能够获得很好的动态补偿效果，同时方法可以最大程度地消除磁通门计对线圈中心处其他磁探测器件的影响，在基于SQUID的极低场核磁共振及其成像以及其他生物磁研究中有很好的应用前景。
文档编号G01R33/3875GK101893693SQ201010228159
公开日2010年11月24日 申请日期2010年7月16日 优先权日2010年7月16日
发明者刘超, 王永良, 谢晓明, 邱隆清 申请人:中国科学院上海微系统与信息技术研究所
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