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用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试系统及方法

阅读:321发布:2020-05-14

专利汇可以提供用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试系统及方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种用于采用超导量子干涉器件的 传感器 的调试系统及方法,至少包括:与所述读出 电路 和超导量子干涉器件连接的数字 电压 转换器,用于将外接的电源分别转换成超导量子干涉器件的偏置电压和读出电路的偏移电压;与所述读出电路的测试 信号 输入端、输出端及数字电压转换器相连的调控装置,用于基于所述测试信号输入端所输入的信号的周期,检测所述输出端所输出的具有所述周期的感应信号,并从中确定所述周期内的电压峰峰值和直流偏移电压,基于相邻检测的两个所述电压峰峰值的比较结果来逐步调整所述数字电压转换器所输出的偏置电压,并控制所述数字电压转换器将所输出的偏移电压调整为抵消所确定的偏移电压,实现超导量子干涉器及其读出电路工作参数的自动调试设置。,下面是用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试系统及方法专利的具体信息内容。

1.一种用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试系统,所述传感器包括:超导量子干涉器件和与所述超导量子干涉器件相连的读出电路,其特征在于,至少包括:
与所述读出电路和超导量子干涉器件连接的数字电压转换器,用于将外接的电源分别转换成所述超导量子干涉器件的可调节的偏置电压和读出电路的偏移电压;
与所述读出电路的测试信号输入端、输出端及数字电压转换器相连的调控装置,用于基于所述测试信号输入端所输入的测试信号的周期,检测所述输出端所输出的具有所述周期的感应信号,并从中确定所述周期内的电压峰峰值和偏移电压,基于相邻检测的两个所述电压峰峰值的比较结果来逐步调整所述数字电压转换器所输出的偏置电压,并控制所述数字电压转换器调整偏移电压以抵消所确定的偏移电压;其中,所述调控装置包括:
与所述读出电路的测试信号输入端相连的测试信号产生模,用于按照所述超导量子的磁通周期生成交变的测试信号,并输出至所述测试信号输入端;
与所述读出电路的输出端相连的采样模块,用于基于所述测试信号的周期过采样所述输出端所输出的感应信号的电压值;
与所述测试信号产生模块和采样模块相连的调控单元,包括:
与所述采样模块相连的运算模块,用于从所采样的一个周期的各电压值中提取最大电压值和最小电压值,并将所述最大电压值与最小电压值之差确定为所述电压峰峰值,将最大电压值与最小电压值之和的一半确定为所述偏移电压;
与所述运算模块连接的第一调控模块,用于比较所确定的相邻检测的两个所述电压峰峰值,在后一个所述电压峰峰值大于前一个所述电压峰峰值时,控制所述数字电压转换器输出增大预设步长后的偏置电压,直至所述后一个所述电压峰峰值小于等于前一个所述电压峰峰值时,确定不再调整所述数字电压转换器输出的偏置电压;或在后一个所述电压峰峰值小于前一个所述电压峰峰值时,以所述预设步长为基准,在前一次步长的基础上予以减半,并控制所述数字电压转换器输出减少减半后的步长后的偏置电压,直至在后一个所述电压峰峰值大于等于前一个所述电压峰峰值时,确定不再调整所述数字电压转换器输出的偏置电压。
2.根据权利要求1所述的用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试系统,其特征在于,所述第一调控模块还用于在后一个所述电压峰峰值由小于等于前一个所述电压峰峰值转为后一个所述电压峰峰值大于等于前一个所述电压峰峰值时,在前一次步长的基础上予以减 半,并控制所述数字电压转换器在当前的偏置电压基础上增加本次所减半后的步长并予以输出,直至当后一个所述电压峰峰值小于等于前一个所述电压峰峰值时,控制所述数字电压转换器在当前的偏置电压基础上减少本次所减半后的步长并予以输出,如此反复,直至本次减半后的步长小于等于预设的步长阈值,则确定不再调整所述数字电压转换器输出的偏置电压。
3.根据权利要求1所述的用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试系统,其特征在于,所述调控单元还包括:
与所述运算模块连接的第二调控模块,用于若所确定的偏移电压大于预设的最小偏移电压,则将所述数字电压转换器所输出的偏移电压调整为抵消所确定的偏移电压的偏移电压,反之,则不予调整。
4.根据权利要求1所述的用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试系统,其特征在于,所述调控系统还包括:与所述读出电路的控制端相连的控制单元,用于基于所接收的启动调试信号来向所述控制端输出开关信号,以令所述读出电路进入调试状态。
5.根据权利要求1所述的用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试系统,其特征在于,所述调试系统还包括:与外界电源相连的受控电源开关,用于在所述调控装置开始调试时闭合,在所述调控装置确定不再调整所述数字电压转换器输出的偏置电压断开。
6.一种用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试方法,其中,所述传感器外接偏置电压和偏移电压,其特征在于,传感器由数字电压转换器提供偏置电压和偏移电压,所述数字电压转换器用于将外接的电源分别转换成所述超导量子干涉器件的可调节的偏置电压和读出电路的偏移电压;至少包括:
基于输入所述传感器的测试信号的周期,检测所述传感器所输出的具有所述周期的感应信号,并从中确定所述周期内的电压峰峰值和偏移电压;
基于相邻检测的两个所述电压峰峰值的比较结果来逐步调整所述数字电压转换器输出的偏置电压,并控制所述数字电压转换器调整偏移电压以抵消所确定的偏移电压;
基于所述测试信号的周期,过采样所述输出端所输出的测试信号的电压值;其中,测试信号是所述超导量子的磁通周期生成交变的测试信号;
从所采样的一个周期的各电压值中提取最大电压值和最小电压值,并将所述最大电压 值与最小电压值之差确定为所述电压峰峰值,将最大电压值与最小电压值之和的一半确定为所述偏移电压;
所述逐步调整所述数字电压转换器输出的偏置电压的方式包括:比较所确定的相邻检测的两个所述电压峰峰值,在后一个所述电压峰峰值大于前一个所述电压峰峰值时,控制所述数字电压转换器输出增大预设步长后的偏置电压,直至所述后一个所述电压峰峰值小于等于前一个所述电压峰峰值时,确定不再调整所述数字电压转换器输出的偏置电压;或在后一个所述电压峰峰值小于前一个所述电压峰峰值时,以所述预设步长为基准,在前一次步长的基础上予以减半,并控制所述数字电压转换器输出减少减半后的步长后的偏置电压,直至在后一个所述电压峰峰值大于等于前一个所述电压峰峰值时,确定不再调整所述数字电压转换器输出的偏置电压;
将所外接的偏移电压调整为所确定的偏移电压或所确定的偏移电压的相反值。
7.根据权利要求6所述的用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试方法,其特征在于,所述逐步调整所外接的偏置电压的方式包括:
比较相邻检测的两个所述电压峰峰值,在后一个所述电压峰峰值大于前一个所述电压峰峰值时,将外接的偏置电压增加预设步长,直至所述后一个所述电压峰峰值小于等于前一个所述电压峰峰值时,确定不再调整外接的偏置电压。
8.根据权利要求7所述的用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试方法,其特征在于,所述逐步调整外接的偏置电压的方式还包括:在后一个所述电压峰峰值小于前一个所述电压峰峰值时,以所述预设步长为基准,在前一次步长的基础上予以减半,并将外接偏置电压减少减半后的步长后输至所述传感器,直至在后一个所述电压峰峰值大于等于前一个所述电压峰峰值时,确定不再调整所述偏置电压。
9.根据权利要求8所述的用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试方法,其特征在于,所述逐步调整所外接的偏置电压的方式还包括:在后一个所述电压峰峰值由小于等于前一个所述电压峰峰值转为后一个所述电压峰峰值大于等于前一个所述电压峰峰值时,在前一次步长的基础上予以减半,将外接偏置电压增加本次减半后的步长并输至所述传感器,直至当后一个所述电压峰峰值小于等于前一个所述电压峰峰值时,将外接偏置电压减少本次减半后的步长并予以输出;
如此反复,直至本次减半后的步长小于等于预设的步长阈值,则确定不再调整外接的 偏置电压。
10.根据权利要求6所述的用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试方法,其特征在于,所述逐步调整所外接的偏移电压的方式包括:
若所确定的偏移电压大于预设的最小偏移电压,则将所外接的偏移电压调整为抵消所确定的偏移电压的偏移电压,反之,则不予调整。
11.根据权利要求6所述的用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试方法,其特征在于,所述调试方法还包括:
基于外界启动调试信号控制所述传感器将当前状态转为调试状态;以及
在确定不再调整所述偏置电压时,控制所述传感器由调试状态转为工作状态。

说明书全文

用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试系统及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试系统及方法。

背景技术

[0002] 采用超导量子干涉器件(Superconducting Quantum Interference Device,以下简称SQUID)的传感器是目前已知的最灵敏的磁传感器。由于其非线性特性且输出电压极其微弱(几十个微伏以内)的原因,传感器不能直接通过检测所输出电压来判断磁场的大小。这使得传感器的一致性和可重复性较差。另外由于工艺稳定性等问题,不同传感器中器件的工作参数也不同。因此每个器件都要独立调试参数。
[0003] 其中,所述传感器中的包括:超导量子干涉器件(SQUID)和读出电路
[0004] SQUID是一个由两个约瑟夫森结(类似半导体PN结)构成的超导量子干涉器件,当给SQUID两端加一定的偏置电流时,偏置电流大到一定值(10uA量级)时,就表现出磁敏感特性,即SQUID两端的电压会随着加载在它上面的磁通而变化,称为磁通电压转换特性,当磁通电压转换特性达到最强时,此时最敏感,此时的这个偏置电流称为最佳工作电流,也是本调试系统要调节的关键参数。在实际应用中,SQUID的这个工作电流是通过一个外部加载的电压源驱动一个与SQUID串联的大电阻来产生的,因此,外部需要加载这个电压源称为偏置电压,偏置电压对应产生偏置电流。
[0005] 读出电路部分的功能是将SQUID两端的电压信号检测并放大,送到积分器通过积分反馈的方式(磁通定原理)实现磁通电压的线性转换。这个电路原理要求在工作点处送入积分器的电压为零。而SQUID输出电压中带有直流偏移量,因此在送入积分器输入端时,包含了直流偏移电压,因此需要通过一个减法调零电路,即从外面输入一个偏移电压,两个电压相减,将这个直流偏移电压消除,满足读出电路工作的要求。因此外部加载的这个用于消除SQUID器件工作点处直流量的调零电压,称为偏移电压。这是为了电路能正常工作所需的参数。
[0006] 目前,采用超导量子干涉器件的传感器在使用前需要熟悉传感器特性的专业人员人工完成参数的调试,人工参数调试所述传感器不仅精度低,而且在投入运行前要在器件参数调试上耗费时间,使得系统效率受限。具体地,专业人员主要在所述传感器的调试状态下来人工调试所述偏置电压和偏移电压。
[0007] 由多个超导量子干涉传感器构成的多通道系统的应用越来越广,如64通道心磁系统,200通道的脑磁系统,以及天文观测应用的SQUID探测阵列系统。在多通道系统中,需要人工调试每个通道上的传感器。人工调试需要熟悉SQUID特性的专业技术人员在外部仪器如示波器,信号发生器等的辅助下,逐个调试电路参数,通过人工判别实现传感器最佳工作参数的调试。由此可见,人工调试所耗费的时间将随着通道数的增加而大大增加,成为系统使用过程中的一个障碍,同时人工调试,对调试人员的在SQUID器件方面的专业技术要求高,不利于SQUID系统的应用推广。
[0008] 因此,需要提高传感器在使用前的调试效率和精度,缩短传感器投入运行的时间,消除对SQUID专业人员的依赖,消除SQUID应用的推广的壁垒。

发明内容

[0009] 鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试系统及方法,用于解决现有技术中传感器在使用前的调试对专业人员的依赖度过高的问题。
[0010] 为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试系统,所述传感器包括:超导量子干涉器件和与所述超导量子干涉器件相连的读出电路,所述调试系统至少包括:与所述读出电路和超导量子干涉器件连接的数字电压转换器,用于将外接的电源分别转换成所述超导量子干涉器件的偏置电压和所述读出电路的偏移电压;与所述读出电路的测试信号输入端、输出端及数字电压转换器相连的调控装置,用于基于所述测试信号输入端所输入的信号的周期,检测所述输出端所输出的具有所述周期的感应信号,并从中确定所述周期内的电压峰峰值和偏移电压,基于相邻检测的两个所述电压峰峰值的比较结果来逐步调整所述数字电压转换器所输出的偏置电压,并控制所述数字电压转换器将所输出的偏移电压调整为抵消所确定的偏移电压的偏移电压。
[0011] 优选地,所述调控装置包括:与所述读出电路的测试信号输入端相连的测试信号产生模,用于按照所述超导量子的磁通周期生成交变的测试信号,并输出至所述测试信号输入端;与所述读出电路的输出端相连的采样模块,用于基于所述测试信号的周期过采样所述输出端所输出的感应信号的电压值;与所述测试信号产生模块和采样模块相连的调控单元,包括:
[0012] 与所述采样模块相连的运算模块,用于从所采样的一个周期的各电压值中提取最大电压值和最小电压值,并将所述最大电压值与最小电压值之差确定为所述电压峰峰值,将最大电压值与最小电压值之和的一半确定为所述偏移电压;与所述运算模块连接的第一调控模块,用于比较所确定的相邻检测的两个所述电压峰峰值,在后一个所述电压峰峰值大于前一个所述电压峰峰值时,控制所述数字电压转换器输出增大预设步长后的偏置电压,直至所述后一个所述电压峰峰值小于等于前一个所述电压峰峰值时,确定不再调整所述数字电压转换器输出的偏置电压。
[0013] 优选地,所述第一调控模块还用于在后一个所述电压峰峰值小于前一个所述电压峰峰值时,以所述预设步长为基准,在前一次步长的基础上予以减半,并控制所述数字电压转换器输出减少减半后的步长后的偏置电压,直至在后一个所述电压峰峰值大于等于前一个所述电压峰峰值时,确定不再调整所述数字电压转换器输出的偏置电压。
[0014] 优选地,所述第一调控模块还用于在后一个所述电压峰峰值大于等于前一个所述电压峰峰值时,在前一次步长的基础上予以减半,并控制所述数字电压转换器在当前的偏置电压基础上增加本次所减半后的步长并予以输出,直至当后一个所述电压峰峰值小于等于前一个所述电压峰峰值时,控制所述数字电压转换器在当前的偏置电压基础上减少本次所减半后的步长并予以输出,如此反复,直至本次减半后的步长小于等于预设的步长阈值,则确定不再调整所述数字电压转换器输出的偏置电压。
[0015] 优选地,所述调试系统还包括:与外界电源相连的受控电源开关,用于在所述调控单元开始调试时闭合,在所述调控单元确定不再调整所述数字电压转换器输出的偏置电压断开。
[0016] 优选地,所述调控单元还包括:与所述运算模块连接的第二调控模块,用于若所确定的偏移电压大于预设的最小偏移电压,则将所述数字电压转换器所输出的偏移电压调整为抵消所确定的偏移电压的偏移电压,反之,则不予调整。
[0017] 基于上述目的,本发明还提供一种用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试方法,其中,所述传感器外接偏置电压和偏移电压,至少包括:基于输入所述传感器的信号的周期,检测所述传感器所输出的具有所述周期的感应信号,并从中确定所述周期内的电压峰峰值和偏移电压;基于相邻检测的两个所述电压峰峰值的比较结果来逐步调整所外接的偏置电压;将所外接的偏移电压调整为所确定的偏移电压或所确定的偏移电压的相反值。
[0018] 优选地,从所检测的感应信号中确定所述周期内的电压峰峰值和偏移电压的步骤包括:基于输入所述传感器的信号的周期,过采样所述传感器所输出的感应信号的电压值;从所采样的一个周期的各电压值中提取最大电压值和最小电压值,并将所述最大电压值与最小电压值之差确定为所述电压峰峰值,将最大电压值与最小电压值之和的一半确定为所述偏移电压。
[0019] 优选地,所述逐步调整所外接的偏置电压的方式包括:比较相邻检测的两个所述电压峰峰值,在后一个所述电压峰峰值大于前一个所述电压峰峰值时,将外接的偏置电压增加预设步长,直至所述后一个所述电压峰峰值小于等于前一个所述电压峰峰值时,确定不再调整外接的偏置电压。
[0020] 优选地,所述逐步调整外接的偏置电压的方式还包括:在后一个所述电压峰峰值小于前一个所述电压峰峰值时,以所述预设步长为基准,在前一次步长的基础上予以减半,并将外接偏置电压减少减半后的步长后输至所述传感器,直至在后一个所述电压峰峰值大于等于前一个所述电压峰峰值时,确定不再调整所述偏置电压。
[0021] 优选地,所述逐步调整所外接的偏置电压的方式还包括:在后一个所述电压峰峰值大于等于前一个所述电压峰峰值时,在前一次步长的基础上予以减半,将外接偏置电压增加本次减半后的步长并输至所述传感器,直至当后一个所述电压峰峰值小于等于前一个所述电压峰峰值时,将外接偏置电压减少本次减半后的步长并予以输出;如此反复,直至本次减半后的步长小于等于预设的步长阈值,则确定不再调整所述数字电压转换器输出的偏置电压。
[0022] 优选地,所述逐步调整所外接的偏移电压的方式包括:若所确定的偏移电压大于预设的最小偏移电压,则将所外接的偏移电压调整为抵消所确定的偏移电压的偏移电压,反之,则不予调整。
[0023] 优选地,所述调试方法还包括:基于外界启动调试信号控制所述传感器将当前状态转为调试状态;以及在确定不再调整所述偏置电压时,控制所述传感器由调试状态转为工作状态。
[0024] 如上所述,本发明的用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试系统及方法,具有以下有益效果:在传感器的外部接入可调的数字电压转换器,并由调控单元根据相邻检测的电压峰峰值的比较,采用逐步调整的方式来调整超导量子干涉器件的偏置电压,能够有效解决人工调试所带来的不准确、费时等问题,还能够提高调整精度,特别适用在多通道的传感器。附图说明
[0025] 图1显示为本发明的用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试系统的结构示意图。
[0026] 图2显示为本发明的用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试系统的一种优选方式的的结构示意图。
[0027] 图3显示为本发明的用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试系统的一种优选方式的结构示意图。
[0028] 图4显示为本发明的用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试方法的流程图
[0029] 图5显示为本发明的用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试方法的一种优选方式的流程图。
[0030] 图6显示为本发明的用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试方法的又一种优选方式的流程图。
[0031] 元件标号说明
[0032] 1                调试系统
[0033] 11               数字电压转换器
[0034] 12               调控装置
[0035] 121              采样模块
[0036] 122              运算模块
[0037] 123              第一调控模块
[0038] 124              第二调控模块
[0039] 125              测试信号产生模块
[0040] 126              调控单元
[0041] 13               受控电源开关
[0042] 14               控制单元
[0043] 2                传感器
[0044] 21               超导量子干涉器件
[0045] 22               读出电路
[0046] 221              单刀多置的受控开关
[0047] 222              复位受控开关
[0048] S1~S3、S4、S5    步骤

具体实施方式

[0049] 以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
[0050] 请参阅图1至图3。须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
[0051] 如图1所示,本发明提供一种用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试系统。其中,所述传感器2包括:超导量子干涉器件21和与所述超导量子干涉器件21相连的读出电路22。
[0052] 其中,所述读出电路22具有调试功能,如图2所示,所述读出电路22中的积分电路包括:开环/闭环的单刀多置的受控开关221,当所述单刀多置的受控开关221在开环一侧,则所述传感器2进入调试状态,当所述单刀多置的受控开关221在闭环一侧,则所述传感器2进入工作状态。所述读出电路22中的积分电路还包括复位受控开关222,当所述复位受控开关受222控闭合时,所述积分电路处于复位状态,反之,所述积分电路处于反馈状态。其中,所述单刀多置的受控开关221和复位受控开关222可由外部的计算机设备进行控制。优选地,所述调试系统1中包括控制单元14。
[0053] 所述控制单元14与所述读出电路22的控制端相连,用于基于所接收的启动调试信号来向所述控制端输出开关信号,以令所述读出电路22进入调试状态。
[0054] 具体地,所述控制端为所述单刀多置的受控开关221和复位受控开关222的控制接口。当所述控制单元14接收到来自外部计算机设备发送的启动调试信号时,向所述控制端中单刀多置的受控开关221的接口输出将所述单刀多置的受控开关221向开环反馈方向闭合的开关信号,同时向所述控制端中的复位受控开关222的接口输出将所述复位受控开关222断开的开关信号,由此,所述读出电路进入调试状态。
[0055] 所述调试系统1在所述传感器2处于调试状态时,自动的对所述传感器2进行调试,以便所述传感器2能够正常工作。
[0056] 所述调试系统1包括:数字电压转换器11、调控装置12。
[0057] 所述数字电压转换器11与所述读出电路22和超导量子干涉器件21连接,用于将外接的电源分别转换成所述超导量子干涉器件21的偏置电压和所述读出电路22的偏移电压。其中,所述调试时的偏置电压和偏移电压可以按照经验设定初始值,所述初始值可以是零,也可以按照经验以远低于所述传感器2正常工作时所需的相应电压来预设。所述数字电压转换器11还与外界的电源相连,同时还与所述调控单元12相连。
[0058] 所述调控装置12与所述读出电路22的测试信号输入端、输出端及数字电压转换器11相连,用于基于所述测试信号输入端所输入的信号的周期,检测所述输出端所输出的具有所述周期的感应信号,并从中确定所述周期内的电压峰峰值和偏移电压,基于相邻检测的两个所述电压峰峰值的比较结果来逐步调整所述数字电压转换器11所输出的偏置电压,并控制所述数字电压转换器11将所输出的偏移电压调整为抵消所确定的偏移电压的偏移电压。其中,所述调控装置12为包含模拟器件、模数转换器及具有处理能的芯片的电路。
[0059] 具体地,所述调控装置12向所述读出电路22的测试信号输入端输入预设周期的三波信号,所述超导量子干涉器件21在所述三角波信号的感应下通过所述读出电路22输出与所述三角波信号的周期相同的感应信号,所述调控装置12从所述读出电路22的输出端接收所述感应信号,并利用所包含的模拟电路检测一个周期内所述感应信号的电压峰峰值和所述读出电路22的偏移电压,从所检测的第二个周期开始,当所确定的前一电压峰峰值小于等于后一电压峰峰值,则控制所述数字电压转换器11将偏置电压增加预设步长后再予以输出,直至所述后一所述电压峰峰值小于等于前一所述电压峰峰值时,确定不再调整所述数字电压转换器11输出的偏置电压,同时,控制所述数字电压转换器11将所输出的偏移电压改为当前所确定的偏移电压或所确定的偏移电压的相反值,所述数字电压转换器11将调整后的偏移电压输至所述读出电路22中的调零电路中,由此来抵消所述读出电路22中产生的偏移电压。其中,所述调零电路可以为加法器、或减法器。
[0060] 例如,所述数字电压转换器11所输出的偏置电压为0,偏移电压为0,则所述调控装置12经过检测两个周期的感应信号,确定所述两个周期的感应信号的电压峰峰值和偏移电压也均为0,则控制所述数字电压转换器11将偏置电压调整为(0+L),其中,L为预设的步长,同时仍令所述数字电压转换器11输出0v偏移电压;接着,在所述数字电压转换器11输出偏置电压L和偏移电压0时,所述调控装置12再检测一个周期的感应信号,并确定当前周期的电压峰峰值为a1、偏移电压a2,其中,a1>0,通过比较可知,所检测的前一周期的电压峰峰值a0<(小于)后一周期的电压峰峰值a1,则控制所述数字电压转换器11将偏置电压调整为(a1+L),并控制所述数字电压转换器11将偏移电压调整为-a2,以此类推,直至所检测的后一所述电压峰峰值小于等于前一所述电压峰峰值,确定不再调整所述数字电压转换器11输出的偏置电压,同时,控制所述数字电压转换器11将所输出的偏移电压改为当前所确定的偏移电压的相反值。
[0061] 优选地,如图3所示,所述调控装置12包括:测试信号产生模块125、采样模块121、调控单元126,。其中,所述调控单元126包括:运算模块122、第一调控模块123及第二调控模块124。其中,所述调试单元为一种能够按照事先存储的程序,自动、高速地进行大量数值计算和各种信息处理的现代化智能电子设备,且能与测试信号产生模块125、采样模块121进行数据传输,其硬件包括但不限于微处理器、FPGA、DSP、嵌入式设备等。
[0062] 所述测试信号产生模块125与所述读出电路22的测试信号输入端相连,用于按照所述超导量子的磁通周期生成交变的测试信号,并输出至所述测试信号输入端。
[0063] 具体地,所述测试信号产生模块125产生在SQUID上加载磁通量子满足:Φ0=2.07*10-15Wb的周期磁通作为测试信号,以便检测SQUID的感应信号。其中,所述测试信号优选为三角波信号。
[0064] 所述采样模块121与所述读出电路22的输出端相连,用于基于所述测试信号输入端所输入的周期过采样所述输出端所输出的感应信号的电压值。
[0065] 具体地,所述采样模块121为采样电路,按照所述读出电路22的测试信号输入端所输入的三角波信号的周期的8倍以上(或16倍、24倍等),将所述读出电路22所输出的感应信号进行过采样,并保存一个周期内所采样的各电压值。
[0066] 所述运算模块122与所述采样模块121相连,用于从所采样的一个周期的各电压值中提取最大电压值和最小电压值,并将所述最大电压值与最小电压值之差确定为所述电压峰峰值,将最大电压值与最小电压值之和的一半确定为所述偏移电压。其中,所述运算模块122可以是MCU(微控制单元),也可以是包含运算器件的运算电路。
[0067] 所述第一调控模块123与所述运算模块122连接,用于比较所确定的相邻检测的两个所述电压峰峰值,在后一个所述电压峰峰值大于前一个所述电压峰峰值时,控制所述数字电压转换器11输出增大预设步长后的偏置电压,直至所述后一个所述电压峰峰值小于等于前一个所述电压峰峰值时,确定不再调整所述数字电压转换器11输出的偏置电压。
[0068] 所述第二调控模块124与所述运算模块122连接,用于若所确定的偏移电压大于预设的最小偏移电压,则将所述数字电压转换器11所输出的偏移电压调整为抵消所确定的偏移电压的偏移电压,反之,则不予调整。
[0069] 其中,所述第一调控模块123和所述第二调控模块124可以安装在一个MCU中,也可以由多个MCU来实现。
[0070] 例如,所述采样模块121在第(n-1)个和第n个周期中采样12个所述读出电路22所输出的感应信号的电压值,并将所采样的12个电压值输至所述运算模块122,所述运算模块122从中提取最大电压值和最小电压值,并分别代入公式:Vpp=(Vmax–Vmin)和Vdc=(Vmax+Vmin)/2,以得到所述第(n-1)个周期中感应信号的电压峰峰值Vpp(n-1)和偏移电压Vdc(n-
1),以及所述第n个周期中感应信号的电压峰峰值Vpp(n)和偏移电压Vdc(n),其中,Vpp为所采样的周期内的电压峰峰值,Vmax为所采样的周期内的最大电压值,Vmin为所采样的周期内的最小电压值,Vdc为所采样的周期内的偏移电压;
[0071] 接着,所述第一调控模块123将Vpp(n)、Vpp(n-1)进行比较,若Vpp(n)>Vpp(n-1),则控制所述数字电压转换器11将当前的偏置电压提高至(a3+L),以便输至所述超导量子干涉器件21,其中,a3为调整前的偏置电压,L为预设的步长;
[0072] 与此同时,所述第二调控模块124判断Vdc(n)是否大于预设的最小偏移电压,若大于所述最小偏移电压,则将当前的偏移电压调整为-Vdc(n),并输至所述读出电路22中的包含加法器的调零电路中,反之,则不予调整。
[0073] 需要说明的是,本领域技术人员应该理解,所述第一调控模块123和第二调控模块124可以是同时执行,也可以先执行所述第二调控模块124再执行第一调控模块123,或者先执行所述第一调控模块123再执行第二调控模块124。
[0074] 优选地,所述第一调控模块123还用于在后一个所述电压峰峰值小于前一个所述电压峰峰值时,以所述预设步长为基准,将前一次步长的基础上减半,并控制所述数字电压转换器11输出减去所述减半后的步长后的偏置电压,直至在后一个所述电压峰峰值大于等于前一个所述电压峰峰值时,确定不再调整所述数字电压转换器11输出的偏置电压。
[0075] 具体地,当所述第一调控模块123在确定后一个所述电压峰峰值小于前一个所述电压峰峰值时,意味着对超导量子干涉器件21的偏置电压调过了,故,以所述预设步长为基础,将前一次步长的基础上减半,并控制所述数字电压转换器11输出减去所述减半后的步长后的偏置电压,以反调所述超导量子干涉器件21的偏置电压,直至后一个所述电压峰峰值大于等于前一个所述电压峰峰值时,确定不再调整所述数字电压转换器11输出的偏置电压。
[0076] 例如,所述数字电压转换器11所输出的偏置电压为a4,所述第一调控模块123在确定当前所述电压峰峰值Vpp(n)小于前一个所述电压峰峰值Vpp(n-1)时,将步长调整为L/2,其中,L为预设步长,则所述第一调控模块123将所述数字电压转换器11所输出的偏置电压调整为(a4–L/2),接着,再通过采样模块121和运算模块122得到新一周期的电压峰峰值Vpp(n+1),当Vpp(n+1)
[0077] 更为优选地,所述第一调控模块123还用于在后一个所述电压峰峰值由小于等于前一个所述电压峰峰值转为后一个所述电压峰峰值大于等于前一个所述电压峰峰值时,在前一次步长的基础上予以减半,并控制所述数字电压转换器在当前的偏置电压基础上增加本次所减半后的步长并予以输出,直至当后一个所述电压峰峰值小于等于前一个所述电压峰峰值时,控制所述数字电压转换器在当前的偏置电压基础上减少本次所减半后的步长并予以输出,如此反复,直至本次减半后的步长小于等于预设的步长阈值,则确定不再调整所述数字电压转换器输出的偏置电压。
[0078] 例如,所述第一调控模块123在最初的调试阶段,基于后一电压峰峰值大于前一电压峰峰值时,按照预设的步长L逐步增大所述数字电压转换器的偏置电压,直至后一个所述电压峰峰值小于等于前一个所述电压峰峰值时,得到偏置电压M,并以所述预设步长为基准,控制所述数字电压转换器将输出的偏置电压改为(M-L/2),并判断得到减半后的步长大于预设步长阈值,并继续判断得到后一个所述电压峰峰值由小于等于前一个所述电压峰峰值时,则控制所述数字电压转换器将输出的偏置电压改为(M-L/2-L/4)。。。以此类推;
[0079] 直至判断后一个所述电压峰峰值大于等于前一个所述电压峰峰值,并且减半后的步长L/(2(n+1))大于预设步长阈值时,控制所述数字电压转换器将输出的偏置电压改为(M-L/2-L/4-…-L/(2n))+L/(2(n+1)),并继续判断后一个所述电压峰峰值大于等于前一个所述电压峰峰值,且减半后的步长L/(2(n+2))大于预设步长阈值时,控制所述数字电压转换器将n (n+1) (n+2)输出的偏置电压改为(M-L/2-L/4-…-L/(2))+L/(2 )+L/(2 )。。。以此类推;
[0080] 直至判断后一个所述电压峰峰值小于等于前一个所述电压峰峰值,并且减半后的步长L/(2(n+m+1))大于预设步长阈值时,则控制所述数字电压转换器将输出的偏置电压改为(M-L/2-L/4-…-L/(2n))+L/(2(n+1))+L/(2(n+2))+…+L/(2(n+m))-L/(2(n+m+1)),此时,判断得到L/(2(n+m+2))小于等于预设步长阈值,则确定不再调整所述数字电压转换器输出的偏置电压,则所述数字电压转换器输出的偏置电压为(M-L/2-L/4-…-L/(2n))+L/(2(n+1))+L/(2(n+2))+…+L/(2(n+m))-L/(2(n+m+1))。其中,n为减少偏置电压的次数,m为增加偏置电压的次数。
[0081] 作为一种优选方案,如图3所示,所述调试系统1还包括:与所述调控装置12连接的受控电源开关13。
[0082] 所述受控电源开关13与外界电源相连,用于在所述调控装置12开始调试时闭合,在所述调控装置12确定不再调整所述数字电压转换器11输出的偏置电压断开。其中,所述受控电源开关13可以包含D触发器和受所述D触发器控制的开关,也可以包含与非及受所述与非门控制的开关。
[0083] 具体地,所述调控装置12受外部计算机设备控制,当所述外部计算机设备控制所述调控装置12开始调试时,向所述受控电源开关13输出高电平,则所述受控电源开关中的D触发器(或与非门)控制相应的开关闭合,以向所述调控装置12中的有源器件供电,反之,所述外部计算机设备在接收到所述调控装置12不再继续调试的信号时,向所述受控电源开关13输出低电平,则所述受控电源开关中的D触发器(或与非门)控制相应的开关断开,由此令所述调控装置12退出对所述传感器2的调试。
[0084] 所述调控系统调试传感器2的工作过程举例如下:
[0085] 所述控制单元14接收到来自外部计算机设备发送的启动调试信号时,向所述控制端中单刀多置的受控开关221的接口输出将所述单刀多置的受控开关221向开环反馈方向闭合的开关信号,同时向所述控制端中的复位受控开关222的接口输出将所述复位受控开关222断开的开关信号,由此,所述读出电路22进入调试状态;
[0086] 所述受控电源开关13在外部计算机设备的控制下闭合,此时所述调控单元12上电,并将所述数字电压转换器11所输出的偏置电压和偏移电压均初始化为0,以及将所调试的传感器2中的读出电路22调为开环反馈;
[0087] 接着,所述调控单元126中的测试信号产生模块125开始向所述读出电路22输入预设周期的三角波信号,同时,所述调控单元12中的采样模块121按照所述周期对所述读出电路22所输出的感应信号进行12倍采样,并由运算模块122利用公式:Vpp=(Vmax–Vmin)和Vdc=(Vmax+Vmin)/2来确定所输出的感应信号在两个周期内各自的电压峰峰值Vpp(0)、Vpp(1)及Vdc(0)、Vdc(1),由于初始化的偏置电压和偏移电压均为0,则所述第一调控模块123比较Vpp(0)=Vpp(1)=0,则控制所述数字电压转换器11将偏置电压调整为(0+L),同时,所述第二调控模块124将所述数字电压转换器11输出的偏移电压调为0;
[0088] 在第一次调整后,所述采样模块121继续按照所述周期对所述读出电路22所输出的感应信号进行12倍采样,并由运算模块122利用上述公式确定所输出的感应信号在所采样的周期中的电压峰峰值Vpp(2)和偏移电压Vdc(2),再由所述第一调控模块123比较Vpp(1)
[0089] 在第二次调整后,所述采样模块121继续按照所述周期对所述读出电路22所输出的感应信号进行12倍采样,并由运算模块122利用上述公式确定所输出的感应信号在所采样的周期中的电压峰峰值Vpp(3)和偏移电压Vdc(3),再由所述第一调控模块123比较Vpp(2)>Vpp(3),则将步长减半,并将减半后的步长与预设步长阈值L’进行比较,此时,减半后的步长L/2>L’,则所述第一调控模块123控制所述数字电压转换器11将偏置电压调整为(2L-L/2),同时,所述第二调控模块124将所述数字电压转换器11输出的偏移电压调为-Vdc(3);
[0090] 在第三次调整后,所述采样模块121继续按照所述周期对所述读出电路22所输出的感应信号进行12倍采样,并由运算模块122利用上述公式确定所输出的感应信号在所采样的周期中的电压峰峰值Vpp(4)和偏移电压Vdc(4),再由所述第一调控模块123比较Vpp(3)L’,则所述第一调控模块123控制所述数字电压转换器11将偏置电压调整为(2L-L/2+L/4),同时,所述第二调控模块124将所述数字电压转换器11输出的偏移电压调为-Vdc(4);
[0091] 在第四次调整后,所述采样模块121继续按照所述周期对所述读出电路22所输出的感应信号进行12倍采样,并由运算模块122利用上述公式确定所输出的感应信号在所采样的周期中的电压峰峰值Vpp(5)和偏移电压Vdc(5),再由所述第一调控模块123比较Vpp(4)
[0092] 所述受控电源开关13受控断开后,所述调控单元12无电源供电而自动退出调试;所述控制单元14向所述单刀多置的受控开关输出低电平,则所述单刀多置的受控开关转向接通积分电路的闭环环路,由此,所述传感器2的读出电路22中的形成闭环反馈,所述数字电压转换器11按照最后一次调整的偏置电压(2L-L/2+L/4)和偏移电压-Vdc(5)分别向所述超导量子干涉器件21和读出电路22中的调零点路供电。
[0093] 如图4所示,本发明还提供一种用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试方法。其中,传感器由数字电压转换器提供偏置电压和偏移电压。所述调试方法主要由调控单元来执行,所述调控单元为安装在MCU的应用软件
[0094] 在步骤S1中,所述调控单元基于输入所述传感器的信号的周期,检测所述传感器所输出的具有所述周期的感应信号,并从中确定所述周期内的电压峰峰值和偏移电压。
[0095] 具体地,所述调控单元向所述读出电路的测试信号输入端输入预设周期的三角波信号,所述超导量子干涉器件在所述三角波信号的感应下通过所述读出电路输出与所述三角波信号的周期相同的感应信号,所述调控单元从所述读出电路的输出端接收所述感应信号,并利用所包含的模拟电路检测一个周期内所述感应信号的电压峰峰值和所述读出电路的偏移电压。
[0096] 优选地,所述步骤S1包括步骤S11、S12(均未予图示)。
[0097] 在步骤S11中,所述调控单元基于输入所述传感器的信号的周期,过采样所述传感器所输出的感应信号的电压值。
[0098] 具体地,所述调控单元按照所述读出电路的测试信号输入端所输入的三角波信号的周期的12倍(或16倍、24倍等),将所述读出电路所输出的感应信号进行过采样,并保存一个周期内所采样的各电压值。
[0099] 在步骤S12中,所述调控单元从所采样的一个周期的各电压值中提取最大电压值和最小电压值,并将所述最大电压值与最小电压值之差确定为所述电压峰峰值,将最大电压值与最小电压值之和的一半确定为所述偏移电压。其中,所述调控单元中还可以是包含运算器件及MCU的电路。
[0100] 在步骤S2中,所述调控单元基于相邻检测的两个所述电压峰峰值的比较结果来逐步调整所外接的偏置电压。
[0101] 具体地,所述调控单元从所检测的第二个周期开始,当所确定的前一电压峰峰值小于等于后一电压峰峰值,则控制所述数字电压转换器将偏置电压增加预设步长后再予以输出,直至所述后一所述电压峰峰值小于等于前一所述电压峰峰值时,确定不再调整所述数字电压转换器输出的偏置电压。
[0102] 例如,所述数字电压转换器所输出的偏置电压为0,偏移电压为0,则所述调控单元经过检测两个周期的感应信号,确定所述两个周期的感应信号的电压峰峰值和偏移电压也均为0,则控制所述数字电压转换器将偏置电压调整为(0+L),其中,L为预设的步长,同时仍令所述数字电压转换器输出0v偏移电压;接着,在所述数字电压转换器输出偏置电压L和偏移电压0时,所述调控单元再检测一个周期的感应信号,并确定当前周期的电压峰峰值为a1、偏移电压a2,其中,a1>0,通过比较可知,所检测的前一周期的电压峰峰值0<后一周期的电压峰峰值a1,则控制所述数字电压转换器将偏置电压调整为(a1+L),并控制所述数字电压转换器将偏移电压调整为-a2,以此类推,直至所检测的后一所述电压峰峰值小于等于前一所述电压峰峰值,确定不再调整所述数字电压转换器输出的偏置电压。
[0103] 优选地,所述调控单元逐步调整所外接的偏置电压的方式包括:比较相邻检测的两个所述电压峰峰值,在后一个所述电压峰峰值大于前一个所述电压峰峰值时,将外接的偏置电压增加预设步长,直至所述后一个所述电压峰峰值小于等于前一个所述电压峰峰值时,确定不再调整外接的偏置电压。
[0104] 例如,所述调控单元在第(n-1)个和第n个周期中采样12个所述读出电路所输出的感应信号的电压值,并将所采样的12个电压值输至所述调控单元,所述调控单元从中提取最大电压值和最小电压值,并分别代入公式:Vpp=(Vmax–Vmin)和Vdc=(Vmax+Vmin)/2,以得到所述第(n-1)个周期中感应信号的电压峰峰值Vpp(n-1)和偏移电压Vdc(n-1),以及所述第n个周期中感应信号的电压峰峰值Vpp(n)和偏移电压Vdc(n),其中,Vpp为所采样的周期内的电压峰峰值,Vmax为所采样的周期内的最大电压值,Vmin为所采样的周期内的最小电压值,Vdc为所采样的周期内的偏移电压;接着,所述调控单元将Vpp(n)、Vpp(n-1)进行比较,若Vpp(n)>Vpp(n-1),则控制所述数字电压转换器将当前的偏置电压提高至(a3+L),并输至所述超导量子干涉器件,其中,a3为调整前的偏置电压,L为预设的步长。
[0105] 更为优选地,所述调控单元逐步调整外接的偏置电压的方式还包括:在后一个所述电压峰峰值小于前一个所述电压峰峰值时,以所述预设步长为基准,在前一次步长的基础上减半,并将外接偏置电压减少减半后的步长后输至所述传感器,直至在后一个所述电压峰峰值大于等于前一个所述电压峰峰值时,确定不再调整所述偏置电压。
[0106] 具体地,当所述调控单元在确定后一个所述电压峰峰值小于前一个所述电压峰峰值时,意味着对超导量子干涉器件的偏置电压调过了,故,以所述预设步长为基础,将前一次步长的基础上减半,并控制所述数字电压转换器输出减去所述减半后的步长后的偏置电压,以反调所述超导量子干涉器件的偏置电压,直至后一个所述电压峰峰值大于等于前一个所述电压峰峰值时,确定不再调整所述数字电压转换器输出的偏置电压。
[0107] 例如,所述数字电压转换器所输出的偏置电压为a4,所述调控单元在确定当前所述电压峰峰值Vpp(n)小于前一个所述电压峰峰值Vpp(n-1)时,将步长调整为L/2,其中,L为预设步长,则所述调控单元将所述数字电压转换器所输出的偏置电压调整为(a4–L/2),接着,再通过调控单元和调控单元得到新一周期的电压峰峰值Vpp(n+1),当Vpp(n+1)
[0108] 更为优选地,所述调控单元逐步调整所外接的偏置电压的方式还包括:在后一个所述电压峰峰值由小于等于前一个所述电压峰峰值转为后一个所述电压峰峰值大于等于前一个所述电压峰峰值时,在前一次步长的基础上予以减半,将外接偏置电压增加本次减半后的步长并输至所述传感器,直至当后一个所述电压峰峰值小于等于前一个所述电压峰峰值时,将外接偏置电压减少本次减半后的步长并予以输出;
[0109] 如此反复,直至本次减半后的步长小于等于预设的步长阈值,则确定不再调整外接的偏置电压。
[0110] 例如,参照图5所示,所述调控单元在最初的调试阶段,基于后一电压峰峰值Vpp(2)>前一电压峰峰值Vpp(1)时,按照预设的步长L逐步增大外接偏置电压,直至后一个所述电压峰峰值小于等于前一个所述电压峰峰值时,得到偏置电压M,并以所述预设步长为基准,将外接偏置电压改为(M-L/2),并判断得到减半后的步长大于预设步长阈值,并继续判断得到后一个所述电压峰峰值由小于等于前一个所述电压峰峰值时,则将外接偏置电压改为(M-L/2-L/4)。。。以此类推;
[0111] 直至判断后一个所述电压峰峰值Vpp(n)大于等于前一个所述电压峰峰值Vpp(n-1),并且减半后的步长L/(2(n+1))大于预设步长阈值时,将外接偏置电压改为(M-L/2-L/
4-…-L/(2n))+L/(2(n+1)),并继续判断后一个所述电压峰峰值大于等于前一个所述电压峰峰值,且减半后的步长L/(2(n+2))大于预设步长阈值时,将外接偏置电压改为(M-L/2-L/
4-…-L/(2n)+L/(2(n+1))+L/(2(n+2)))。。。以此类推;
[0112] 直至判断后一个所述电压峰峰值Vpp(n+m)小于等于前一个所述电压峰峰值Vpp(n+m-1),并且减半后的步长L/(2(n+m+1))大于预设步长阈值时,则将外接偏置电压改为(M-L/n (n+1) (n+2) (n+m) (n+m+1) (n2-L/4-…-L/(2)+L/(2 )+L/(2 )+…+L/(2 )-L/(2 )),此时,判断得到L/(2
+m+2))小于等于预设步长阈值,则确定不再调整外接偏置电压,则外接偏置电压为(M-L/2-L/
4-…-L/(2n)+L/(2(n+1))+L/(2(n+2))+…+L/(2(n+m))-L/(2(n+m+1)))。其中,n为减少偏置电压的次数,m为增加偏置电压的次数。
[0113] 在步骤S3中,所述调控单元将所外接的偏移电压调整为抵消所确定的偏移电压的偏移电压。
[0114] 具体地,所述调控单元控制所述数字电压转换器将所输出的偏移电压改为当前所确定的偏移电压或所确定的偏移电压的相反值,所述数字电压转换器将调整后的偏移电压输至所述读出电路中的调零电路中,由此来抵消所述读出电路中产生的偏移电压。其中,所述调零电路可以为加法器、或减法器。
[0115] 优选地,所述调控单元若按照步骤S1中所确定的偏移电压大于预设的最小偏移电压,则将所外接的偏移电压调整为抵消所确定的偏移电压的偏移电压,反之,则不予调整。
[0116] 例如,所述调控单元判断Vdc(n)是否大于预设的最小偏移电压,若大于所述最小偏移电压,则将外接的偏移电压调整为-Vdc(n),并输至所述读出电路中的包含加法器的调零电路中,反之,则不予调整。
[0117] 需要说明的是,本领域技术人员应该理解,所述步骤S2和S3可以是同时执行,也可以先执行所述步骤S2再执行步骤S3,或者先执行所述S3再执行步骤S2。
[0118] 优选地,如图6所示,所述调试方法还包括:步骤S4、S5。
[0119] 在步骤S1执行之前,所述调试系统先执行步骤S4.
[0120] 在步骤S4中,所述调试系统基于外界启动调试信号控制所述传感器将当前状态转为调试状态。
[0121] 具体地,所述调试系统将外部的计算机设备所发送的启动调试信号转换成用于控制所述传感器中的单刀多置的受控开关转向开环反馈,以及控制所述传感器中的复位受控开关断开,以将所述传感器的状态转为调试状态,然后执行步骤S1.
[0122] 当所述调试系统根据步骤S3确定不再调整所述偏置电压时,所述调试系统执行步骤S5。
[0123] 在步骤S5中,所述调试系统控制所述传感器由调试状态转为工作状态。
[0124] 具体地,所述调试系统在确定不再调整所述偏置电压时一方面控制所述单刀多置的受控开关转向闭环反馈,同时继续令所述复位受控开关断开,以便所述传感器转为工作状态,另一方面切断自身电源。
[0125] 综上所述,本发明的用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试系统及方法,在传感器的外部接入可调的数字电压转换器,并由调控单元根据相邻检测的电压峰峰值的比较,采用逐步调整的方式来调整超导量子干涉器件的偏置电压,能够有效解决人工调试所带来的不准确、费时等问题,还能够提高调整精度,特别适用在多通道的传感器;特别的,根据超导量子干涉器件的工作原理,在电压峰峰值随着偏置电压的增大而增大阶段,按照预设步长来增加所述超导量子干涉器件的偏置电压能够快速地将所述超导量子干涉器件的偏置电压调整到电压峰峰值的最大值附近,同时,在电压峰峰值随着偏置电压的增大而减小阶段,逐步的将偏置电压减少前次步长的一半,能够高精度的将偏置电压定位在电压峰峰值最大值附近;另外,当调试完毕后,由受控电源开关断开对调控单元的供电,使得所述传感器直接进入工作状态,彻底避免了人工干预;还有,所述调控单元在调试完成时控制受控电源开关断开,以及时断电并令所述传感器进入工作状态,由此时限调试的全自动处理,以杜绝人工参与。所以,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0126] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
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