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公开(公告)号：CN106199465B
公开(公告)日：2018-12-14
申请号：CN201510225474.0
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放大装置、方法及SQUID磁传感器，该放大装置包括：调制模块将一固定频率的方波调制信号转换成调制磁通；第一级超导量子干涉器探测外部磁通信号获得被测磁通，同时利用耦合的调制磁通将被测磁通的电压输出调制成被调制电压信号；整形转换模块将被调制电压信号进行转换整形，输出调整磁通信号；自复位且传输特性回滞的第二SQUID磁通‑电压转换模块，包括一与整形转换模块耦合相连的第二级超导量子干涉器，响应调整磁通信号，输出对应放大的调整电压信号；解调模块利用方波调制信号对调整电压信号进行解调，输出与被测磁通对应的双级放大的检测电压信号。本发明解决了双级SQUID放大技术中工作点多值性以及工作稳定性的问题。
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公开(公告)号：CN105866712B
公开(公告)日：2018-07-06
申请号：CN201510029281.8
申请日：2015-01-21
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：第一探测模块和第二探测模块分别加载偏置电流；偏置电流使得第一探测模块和第二探测模块具有最大磁通电压传输率；磁通变换模块用于感应磁通信号，将磁通信号转换成第一电流，通过与第一探测模块和第二探测模块互感耦合，将第一电流再转换成第一磁通，并将第一磁通耦合至第一探测模块和第二探测模块；跨接在第一探测模块和第二探测模块之间的反馈模块，用于将第一探测模块和第二探测模块上加载的电压之间的压差转换成第二电流，将第二电流转换成第二磁通，并将第二磁通反馈至所述第一探测模块和第二探测模块。本发明所述的超导量子干涉装置增大了器件磁通‑电压转换的电压响应幅度，提高了传感器的灵敏度。
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公开(公告)号：CN107966670A
公开(公告)日：2018-04-27
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：CN105203978B
公开(公告)日：2018-04-03
申请号：CN201410242689.9
申请日：2014-06-03
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种SQUID磁传感器的失锁复位补偿装置及方法，该装置包括：参考SQUID磁传感器，包括第二SQUID器件，第二反馈线圈，及第二读出电路；第二SQUID器件与SQUID磁传感器共用一个信号输入线圈，与信号输入线圈的耦合度低于SQUID磁传感器中SQUID器件与信号输入线圈的耦合度；第二反馈线圈和第二读出电路将第二SQUID器件感应到的磁通转换成第二电压信号；失锁补偿模块根据失锁前后第一SQUID磁传感器的工作点相差整数个磁通量子Φ0的特性，利用第二电压信号的变化量获得第一SQUID磁传感器失锁前后工作点的偏移量，从而将失锁后第一SQUID磁传感器的工作点补偿到与失锁前一致。本发明实现了SQUID磁传感器在失锁复位前后的连续测量，实现了SQUID磁传感器既具有高灵敏度又具有大量程的特性。
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公开(公告)号：CN104808156B
公开(公告)日：2018-02-13
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104880680B
公开(公告)日：2017-12-05
申请号：CN201410073172.1
申请日：2014-02-28
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01R33/035 , G01R33/025
Abstract: 本发明提供一种超导量子干涉器磁传感系统，包括：包含第一超导量子干涉器件的第一磁传感器，用于实时调整第一超导量子干涉器件的锁定工作点，并在每次锁定后的一个磁通量程范围内感应并输出与外部磁通的变化相对应的第一感应信号；与第一磁传感器处于同一外部磁通环境中的第二磁传感器，用于感应并输出所处磁通环境的中与外部磁通连续变化相对应的第二感应信号；信号补偿处理单元，用于根据第一感应信号和第二感应信号各自所反映的磁通之差，来确定各磁通量程范围内的磁通相对于预设的磁通量程范围的磁通，并根据所得到的各相对磁通来补偿第一感应信号在失锁期间的变化，将经补偿后的第一感应信号予以输出。以实现本发明在长时间里能够连续测得高精度的感应信号。
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公开(公告)号：CN104569884B
公开(公告)日：2017-10-27
申请号：CN201310492622.6
申请日：2013-10-18
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01R35/00
Abstract: 本发明提供一种超导量子干涉器件三轴磁强计的标定装置及方法，该装置包括：信号发生器产生选定频率和设定幅度的正弦信号；线圈在正弦信号的驱动下产生恒定的交流磁场；低温恒温器维持超导量子干涉器件三轴磁强计的工作温度；旋转机构安装线圈和低温恒温器，使线圈相对于超导量子干涉器件三轴磁强计在水平面和垂直平面内以任意角度调节，在超导量子干涉器件三轴磁强计周围产生均匀的交流磁场；锁相放大器在正弦信号的参考下将超导量子干涉器件三轴磁强计响应交流磁场的结果检测出来。本发明避免了SQUID三轴磁强计探头本身的旋转和磁强计不能测量绝对磁场而难以标定的问题，实现了校正系数的计算。
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公开(公告)号：CN106556805A
公开(公告)日：2017-04-05
申请号：CN201510628225.6
申请日：2015-09-28
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SQUID信号放大模块、放大方法及磁传感器，包括：藉由第n级SQUID电路对被测磁通输入信号进行检测，并输出相应的电流或电压信号；藉由依次串联于反相放大反馈电路与第n级SQUID电路之间的各级SQUID转换电路，将所述电流或电压信号在传输特性单调区间内逐级进行电流或电压到电流或电压的转换，得到与被测磁通信号相对应的响应电压；再藉由反相放大反馈电路输出反相放大电压，并提供负反馈电流。本发明的噪声水平达到SQUID极限本征噪声水平，既可以用于构建极高灵敏度和极低噪声性能的磁传感器，又可以用于SQUID本征噪声测试，开展SQUID的极限噪声性能研究，为极限探测应用和科研提供了有力的工具，具有重要的应用和研究价值。
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公开(公告)号：CN106199465A
公开(公告)日：2016-12-07
申请号：CN201510225474.0
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放大装置、方法及SQUID磁传感器，该放大装置包括：调制模块将一固定频率的方波调制信号转换成调制磁通；第一级超导量子干涉器探测外部磁通信号获得被测磁通，同时利用耦合的调制磁通将被测磁通的电压输出调制成被调制电压信号；整形转换模块将被调制电压信号进行转换整形，输出调整磁通信号；自复位且传输特性回滞的第二SQUID磁通-电压转换模块，包括一与整形转换模块耦合相连的第二级超导量子干涉器，响应调整磁通信号，输出对应放大的调整电压信号；解调模块利用方波调制信号对调整电压信号进行解调，输出与被测磁通对应的双级放大的检测电压信号。本发明解决了双级SQUID放大技术中工作点多值性以及工作稳定性的问题。
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公开(公告)号：CN106154187A
公开(公告)日：2016-11-23
申请号：CN201610457760.4
申请日：2016-06-22
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01R33/035 , G01R33/022
CPC classification number: G01R33/0354 , G01R33/022
Abstract: 本发明提供一种三阶梯度线圈及探测器，包括：平行设置的第一平面二阶梯度线圈及第二平面二阶梯度线圈，所述第一平面二阶梯度线圈与所述第二平面二阶梯度线圈串联后与SQUID磁传感器连接，且所述第一平面二阶梯度线圈与所述第二平面二阶梯度线圈产生的感应电流方向相反。基于上述三阶梯度线圈以及SQUID磁传感器构成的三阶梯度探测器。本发明采用上下两层面二阶梯度线圈，同时检测环境磁场的平面二阶梯度信号，以平面为主、轴向为辅，构成三阶差分；通过增加共模抑制线圈进一步提高共模抑制；通过填充高磁导率材料进一步增强被测信号的强度；进而大大减少环境磁场的干扰，实现高信噪比的胎儿心磁信号检测。
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