摘要：心磁检测对于心脏相关疾病的诊断具有独特优势,在用于测量心脏磁场的传感器(下称心磁传感器)的研制过程中,需要在模拟心磁的磁场环境下进行测试工作。基于此,设计了一个用于心磁传感器测试系统的亥姆赫兹线圈,它可以产生磁感应强度为pT级的动态磁场,模拟心磁环境,以满足心磁传感器测试的需求。根据亥姆赫兹线圈的磁场产生原理,使用磁屏蔽筒对环境磁场进行屏蔽,通过计算确定了线圈尺寸、线圈匝数、导线长度及导线横截面直径等参数。使用COMSOL Multiphysics仿真软件对亥姆赫兹线圈产生的静态磁场的分布均匀性以及通入线圈电流变化时磁场的动态特性进行仿真分析。仿真结果表明,所设计的亥姆赫兹线圈满足设计要求,能够产生磁场强度为100pT左右、均匀度小于5%、波形实时性好的类心脏磁场波形,为心磁传感器的测试提供了良好的测试环境。所设计的亥姆赫兹线圈能够用于心磁传感器的测试工作,为心磁传感器的实际应用奠定了基础。

关键词：亥姆赫兹线圈 心磁传感器 磁场仿真 

单位：北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院; 北京100192; 清华大学精密仪器系; 北京100084; 清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室; 北京100084; 清华大学未来芯片技术高精尖创新中心; 北京100084