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公开(公告)号：CN105022005A
公开(公告)日：2015-11-04
申请号：CN201410165907.3
申请日：2014-04-23
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01R33/035
Abstract: 本发明提供一种提高SQUID磁传感器测量灵敏度的方法、装置及系统，该方法包括：利用三轴磁强计将背景磁场转换成电信号；所述背景磁场包括环境磁场和信号磁场；对所述电信号进行调理后获得反应所述环境磁场的主要电信号；将所述主要电信号转换成环境抵扣磁场；将所述抵扣磁场输入至所述SQUID磁传感器，抵消所述环境磁场在所述SQUID磁传感器处产生的磁通。本发明使用三轴磁强计获取环境磁场的信息，经过低通滤波器和电流补偿电路产生一定的补偿磁通，将该SQUID磁传感器耦合的外部环境磁场的磁通量正好抵消，使SQUID磁传感器就不会对环境磁场的大波动产生响应，可以工作在小量程高灵敏度的模式，实现对微弱被测信号的高灵敏度探测。
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公开(公告)号：CN104808156A
公开(公告)日：2015-07-29
申请号：CN201510225475.5
申请日：2015-05-05
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01R33/035
Abstract: 本发明提供一种SQUID磁传感器及其最佳工作点锁定方法，包括被测磁通信号放大并转换为响应磁通信号的SQUID磁通放大电路；将响应磁通信号线性转换为检测电压信号的SQUID磁通检测电路；根据检测电压信号输出与所述被测磁通信号成比例的响应电压信号，并将响应电压信号转换为磁通信号耦合至SQUID磁通放大电路的第一SQUID磁通锁定环路；控制所述第二SQUID磁通锁定环路稳定在预设工作点上，之后控制信号控制所述第一SQUID磁通锁定环路无冲击锁定的最佳工作点锁定电路。本发明引入了自动锁定电路，能使整个双级SQUID电路锁定在最佳工作点上，且有电路自动完成锁定，无需人为选择工作点和锁定时机，操作简单，使得高性能的双级SQUID磁传感器得以实用化。
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公开(公告)号：CN104698406A
公开(公告)日：2015-06-10
申请号：CN201310654806.8
申请日：2013-12-05
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01R33/035 , G05F1/56 , G05F1/567
Abstract: 本发明提供一种偏移电压调节电路及所适用的超导量子干涉传感器。其中，所述传感器包括：与外接的可调偏置电源相连的偏置电路；与所述偏置电路相连的超导量子干涉器件；与所述偏置电源和外接的可调偏移电源相连的偏移电压调整电路，用于根据所述偏置电源和偏移电源所提供的电压来抵消所述超导量子干涉器件所输出的感应信号中的直流电压分量。本发明从偏置电源引出其输入所述超导量子干涉器件的电压，并将其与偏移电源所提供的电压相加，以抵消所述超导量子干涉器件所输出的感应信号中的至少大部分的直流电压分量，有效简化了对偏移电源的调节。
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公开(公告)号：CN104635181A
公开(公告)日：2015-05-20
申请号：CN201310552302.5
申请日：2013-11-07
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01R33/035 , G01R27/02
Abstract: 本发明提供一种选取超导量子干涉传感组件中反馈电阻的方法，先将SQUID和反馈线圈置入实际的超导屏蔽环境中，利用SQUID磁场响应周期特性，通过监测输入所述反馈线圈的电流的变化量来计算反馈线圈与SQUID的互感值，以及通过监测所述超导屏蔽环境中所加载变化的磁通和输入所述SQUID的变化的偏置电流产生的电压输出来建立所输出的电压值与所感应磁通量及偏置电流之间的对应关系以及确定互感值；再仿真变化的磁通量、偏置电流及反馈阻值时所述组件的工作过程，并基于所述对应关系和互感值计算所述SQUID的输出电压与所述磁通量的至少一条关系曲线；再将各所述关系曲线中的峰峰值和最大斜率分别与各自的预设条件进行比对判断，以将相匹配的阻值确定为所选中的反馈电阻值。
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公开(公告)号：CN104569868A
公开(公告)日：2015-04-29
申请号：CN201510073470.5
申请日：2015-02-11
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01R33/035
Abstract: 本发明提供一种超导量子干涉装置，包括：探测模块；加载第二偏置电流的工作电压产生模块，在第二偏置电流流经所述工作电压产生模块时产生一与预定工作电压相等的直流电压；运算放大模块，在探测模块工作在预定工作电压下时，输出端的输出电压为零；探测模块在感应到被测磁通信号时，运算放大模块的正输入端和负输入端之间会产生一电压差；正反馈模块，在探测模块感应到被测磁通信号时，响应电压差以形成磁通正反馈；负反馈模块，用于抵消探测模块感应到的被测磁通信号，使得在所述运算放大模块的正输入端和负输入端之间产生的电压差消失。本发明提升SQUID器件磁通电压传输特性，实现放大器前放噪声抑制，提高抗干扰能力，实现传感器电路引线最小化。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104569867A
公开(公告)日：2015-04-29
申请号：CN201310517996.9
申请日：2013-10-28
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01R33/035
Abstract: 本发明提供一种超导量子干涉传感组件及所适用的超导量子干涉传感器。所述传感器包括：超导量子干涉传感组件及所连接的读出电路。其中，所述超导量子干涉传感组件包括：与外接的偏置电源相连的超导量子干涉器件；与所述超导量子干涉器件互感的反馈线圈；与所述偏置电源和反馈线圈相连、且用于将所述反馈线圈所输出的感应信号予以放大并输出的放大单元；与所述超导量子干涉器件串联、且提高所述超导量子干涉器件的输出电压的电压提升单元。本发明能有效避免放大单元对感应信号的分流，并对所述感应信号进行放大。
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公开(公告)号：CN104297704A
公开(公告)日：2015-01-21
申请号：CN201310307102.3
申请日：2013-07-19
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01R33/035
Abstract: 本发明提供一种复位系统及所适用的超导量子干涉传感器。所述传感器中包括用于复位输出端的第一复位电路，用于复位反馈电路的第二复位电路，以及用于复位积分电路的第三复位电路，当所述传感器中的时序控制电路接收到复位指令，控制所述第二复位电路和第三复位电路不早于第一复位电路进行各自复位，当所述复位指令消失时，控制所述第二复位电路和第三复位电路早于第一复位电路结束各自的复位。本发明能够有效避免复位时所述传感器中的储电器件对与输出端连接的下级电路及传感器内部电路之间的影响。
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公开(公告)号：CN107966670B
公开(公告)日：2020-08-11
申请号：CN201711173941.5
申请日：2017-11-22
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01R33/022 , G01R33/035
Abstract: 本发明提供一种超导全张量探测装置及超导全张量探测方法，包括一个或两个超导全张量探测单元，分别在两个相互正交的检测位置进行梯度检测，以获取全张量信息；超导全张量探测单元包括三棱柱模块及三个SQUID平面梯度计，三棱柱模块的顶面和底面为直角三角形、侧面为矩形，各SQUID平面梯度计设置于三棱柱模块的各侧面。采用上述超导全张量探测装置，分别在两个相互正交的检测位置进行梯度检测，获取至少五个梯度分量，通过计算得到全张量信息。本发明的模块简单，易于加工，精度高；占用空间小，对液氦损耗小；安装方式灵活，适合多种应用场景。模块复用的方式，极大降低了成本；完全正交设计，直接获取全张量分量，计算误差小，测量精度高。
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公开(公告)号：CN106199464B
公开(公告)日：2019-06-25
申请号：CN201510224015.0
申请日：2015-05-05
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01R33/035
Abstract: 本发明提供一种双级超导量子干涉器磁通‑电压转换装置、方法及其应用，包括通过电流正反馈和限幅放大结合，既实现了磁通‑电压传输率的提升，又使得输出磁通幅度小于2Φ0，避免了传输特性多零点问题。同时在所述SQUID磁通探测模块采用欠反馈原理实现自复位且传输特性单调的磁通探测器，确保以固定工作点下的唯一确定的传输特性对所述SQUID磁通放大模块输出磁通进行磁通‑电压转换，解决了传输特性多值问题。本发明使得双级SQUID放大模块在提升磁通‑电压传输率的同时，其传输特性中工作点周期单值，避免出现多值问题，操作简单，噪声性能得到很大提升，发挥出了SQUID低噪声的性能，进而可形成实用化高性能的SQUID磁传感器。
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公开(公告)号：CN105911487B
公开(公告)日：2018-12-14
申请号：CN201610230327.7
申请日：2016-04-14
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01R33/035
Abstract: 本发明提供一种超导磁传感器探测线圈及探测器，包括：平行设置的超导共模线圈和超导差模线圈，所述超导共模线圈和所述超导差模线圈相互耦合且覆盖的区域重合；所述超导共模线圈产生与环境磁场方向相反的抵消磁场，抑制环境磁场，减小环境磁场对被测磁场的影响；所述超导差模线圈对被测磁场进行检测。基于上述超导磁传感器探测线圈以及SQUID磁传感器构成的探测器。本发明具有极高的共模抑制能力，能在无屏蔽的环境下实现微弱磁场信号的探测，同时通过在线圈中引入高磁导率的磁芯可增强被测微弱磁场信号，具有很高的信噪比，从而可构建低成本高性能无屏蔽环境下工作的胎儿心磁图等弱磁探测设备。
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