一种数字磁通门磁强计及地磁测量系统.pdf

本发明涉及一种数字磁通门磁强计，包括：探头、模拟电路模块、数字电路模块。所述探头包括探头X轴、探头Y轴、探头Z轴，分别感应环境磁场在X轴、Y轴、Z轴的分量，并将感应到的磁场分量信号输出到模拟电路模块；所述模拟电路模块处理探头输出的磁场分量信号，获得与X轴、Y轴、Z轴磁场强度成正比的三轴模拟信号；所述数字电路模块将该三轴模拟信号与参考电压信号及探头温度信号转换为数字信号向外输出，方便用户对磁强计的测量值进行矫正和校验，提高测量精度与系统稳定性。

权利要求书
1.  一种数字磁通门磁强计，其特征在于，包括：探头、模拟电路模块、数字电路模块；所述探头包括探头X轴、探头Y轴、探头Z轴，分别感应环境磁场在X轴、Y轴、Z轴的分量，并将感应到的磁场分量信号输出到所述模拟电路模块；所述模拟电路模块对所述磁场分量信号进行直流信号隔离、二倍频信号放大、相敏检波、积分运算，获得正比于环境磁场的三轴模拟信号，所述模拟电路模块还通过探头激励信号线与所述探头连接，将自身生成的探头激励信号馈给所述探头；所述数字电路模块接收所述模拟电路模块输出的三轴模拟信号，并将其转换为三轴数字信号，所述数字电路模块还生成一个参考电压信号，用于纠正电路温度漂移误差，该参考电压信号与所述三轴模拟信号的电路温度漂移具有一致性。

2.  如权利要求1所述的数字磁通门磁强计，其特征在于，所述探头进一步包括：温度传感器，所述温度传感器输出的探头温度信号被送入所述数字电路模块进行模数转换，所述温度传感器用于采集探头温度，所述探头温度用于判断或纠正探头温度漂移误差。

3.  如权利要求1所述的数字磁通门磁强计，其特征在于，所述模拟电路模块包括：
探头激励电路，产生遵守磁通门磁强计原理的探头激励信号，并将其馈给探头X轴、探头Y轴、探头Z轴；
三个单轴信号处理电路，分别为X轴、Y轴、Z轴信号处理电路，上述三个单轴信号处理电路结构相同且相互独立，依次对探头输出的磁场分量信号进行直流信号隔离、二倍频信号放大、相敏检波、积分运算，输出正比于环境磁场的模拟输出信号。

4.  如权利要求3所述的数字磁通门磁强计，其特征在于，所述每一单轴信号处理电路进一步包括：
隔直电路，所述隔直电路的输入与探头的输出连接，隔直电路的输出与二倍频滤波放大电路连接，用于对探头输出的磁场分量信号中的直流信号进行隔离；
二倍频滤波放大电路，所述二倍频滤波放大电路的输入连接隔直电路的输出，输出连接相敏检波电路，用于选择性的将探头输出的二倍频信号放大，而将其他频率的信号尽量滤除；
相敏检波电路，所述相敏检波电路的输入连接二倍频滤波放大电路的输出，相敏检波电路的输出连接到积分电路，对输入信号进行相敏检波；
积分电路，所述积分电路的输入连接相敏检波电路的输出，对输入信息进行积分运算，输出正比于环境磁场的模拟输出信号；
反馈电路，所述反馈电路的输入连接积分电路的输出，所述反馈电路输出的反馈信号连接探头的输出，实现负反馈功能。

5.  如权利要求1所述的数字磁通门磁强计，其特征在于，所述数字电路模块依次对所述模拟电路模块输出的三轴模拟信号进行滤波处理、模数转换，并向外输出模数转换后的数字信号。

6.  如权利要求5所述的数字磁通门磁强计，其特征在于，所述数字电路模块包括：
模拟多选一电路，所述模拟多选一电路的输入连接X轴、Y轴、Z轴模拟信号，参考电压、探头温度信号，所述模拟多选一电路在微控制器电路的控制下将上述信号中的一个输出到后级滤波电路；
滤波电路，所述滤波电路对所述模拟多选一电路输出端信号进行滤波，并将滤波后的信号输出到模数转换电路；
模数转换电路，所述模数转换电路将来自滤波电路的模拟信号转换为数字信号并输出到微控制器电路；
微控制器电路，所述微控制器电路向外输出使能信号、通道选择信号、控制信号，所述使能信号连接到温度测量驱动电路，控制所述温度测量驱动电路向所述温度传感器发送驱动信号，所述通道选择信号连接到所述模拟多选一电路，对该模拟多选一电路的通道进行选择，所述控制信号连接到所述模数转换电路，控制该模数转换电路完成模数转换；
接口电路，所述接口电路将来自微控制器电路的数字信号转换为某一特定协议的电气特性后输出，所述协议可以是通用串行总线协议、RS232协议、RS485协议；
温度测量驱动电路，所述温度测量驱动电路向所述温度传感器发送驱动信号，获取探头温度。

7.  如权利要求6所述的数字磁通门磁强计，其特征在于，所述微控制器电路利用所述参考电压对所述磁强计的电路温度漂移进行纠正。

8.  如权利要求6所述的数字磁通门磁强计，其特征在于，所述微控制器电路利用所述探头温度信号对所述磁强计的探头温度漂移进行纠正。

9.  一种地磁测量系统，包括：两个如权利要求1所述的数字磁通门磁强计，分别用做主份磁强计与备份磁强计，交叉连接线；所述主份磁强计模拟电路模块的输出通过交叉连接线连接备份磁强计数字电路模块的输入，所述备份磁强计模拟电路模块的输出通过交叉连接线连接到主份磁强计数字电路模块的输入。

10.  一种地磁测量系统，包括：两个如权利要求1所述的数字磁通门磁强计，分别用做主份磁强计与备份磁强计，交叉备份连接系统；所述交叉备份连接系统包括：
第一连接开关，所述备份磁强计模拟电路模块的输出通过该第一连接开关连接到主份磁强计数字电路模块的输入；
第二连接开关，所述主份磁强计模拟电路模块的输出通过该第二连接开关连接到备份磁强计数字电路模块的输入；
交叉连接控制电路，用于控制所述第一连接开关和第二连接开关的开关动作，所述交叉连接控制电路由主份磁强计电源输入和备份磁强计电源输入同时供电；
外部控制输入，连接所述交叉连接控制电路，通过向所述交叉连接控制电路发送指令实现对第一连接开关和第二连接开关的控制。

说明书一种数字磁通门磁强计及地磁测量系统
技术领域
本发明涉及一种磁强计，尤其涉及一种磁通门磁强计，属于地磁场测量技术领域。
背景技术
磁场是宇宙中天体的基本属性。地磁场是地球具有的磁场，地球周围任一点的地磁场强度都是具有一定的大小和方向的矢量，且一般认为地球周围任一点的磁场强度是不同的。从数学模型角度，地球的磁场满足拉普拉斯方程，因此只要对若干位置的地球磁场进行观测，再使用拉普拉斯方程求解就可以得到地球表面，尤其是距离地球1000km以内的空间的任意一点的磁场。国际地磁和高层大气物理学组织IAGA维护的IGRF（国际地磁参考场）模型是一种广泛使用的能够比较精确的描述地磁场的参考模型。低轨卫星的轨道高度一般不超过1000Km，携带有能够测量卫星所在位置地球磁场的磁强计，将测量结果与IGRF模型的计算结果对比，就可以得到卫星的姿态信息。因此，使用星载磁强计进行卫星姿态测量已经成为低轨卫星广泛使用的一种姿态测量手段，具有廉价、低功耗的特点，且在星箭分离初期卫星尚未建立稳定姿态前，星载磁强计具有不可替代性。目前在卫星上使用最广泛的磁强计是磁通门磁强计，磁通门磁强计的精度、功耗、体积使得其非常适合在一般卫星上使用。设计一个高性能的星载磁强计面临很多挑战，包括需要克服三轴正交度的影响，克服探头温度漂移的影响以及克服电路系统温度漂移的影响。其中探头温度对磁强计的输出结果有较大影响，通常温度每变化一摄氏度，磁强计输出变化约万分之一。因此，为克服探头温度变化的影响，通常将探头放置于卫星内部温度特性稳定的地方，但随着卫星的集成度不断提高，卫星内部电子系统对探头的影响越来越大，因此，找到从磁强计自身的角度克服探头温度变化影响的方法就显得非常重要。此外，磁强计电路主要是模拟电路，其核心器件为运算放大器，运算放大器的温度漂移特性也是影响磁强计性能的一个主要因素。
发明内容
有鉴于此，对于集成度高而功率较大的低轨卫星，确有必要提供一种能够自主矫正探头温度漂移和电路系统温度漂移的数字磁通门磁强计。
一种数字磁通门磁强计，包括：探头、模拟电路模块、数字电路模块；所述探头包括探头X轴、探头Y轴、探头Z轴，分别感应环境磁场在X轴、Y轴、Z轴的分量，并将感应到的磁场分量信号输出到所述模拟电路模块；所述模拟电路模块对所述磁场分量信号进行直流信号隔离、二倍频信号放大、相敏检波、积分运算，获得正比于环境磁场的三轴模拟信号，所述模拟电路模块还通过探头激励信号线与所述探头连接，将自身生成的探头激励信号馈给所述探头；所述数字电路模块接收所述模拟电路模块输出的三轴模拟信号，并将其转换为三轴数字信号，所述数字电路模块还生成一个参考电压信号，用于纠正电路温度漂移误差，该参考电压信号与所述三轴模拟信号的电路温度漂移具有一致性。
一种地磁测量系统，包括：两个本发明提供的数字磁通门磁强计，分别用做主份磁强计与备份磁强计，交叉连接线；所述主份磁强计模拟电路模块的输出通过交叉连接线连接备份磁强计数字电路模块的输入，所述备份磁强计模拟电路模块的输出通过交叉连接线连接到主份磁强计数字电路模块的输入。
一种地磁测量系统，包括：两个本发明提供的数字磁通门磁强计，分别用做主份磁强计与备份磁强计，交叉备份连接系统；所述交叉备份连接系统通过外部控制信号同时控制主份磁强计模拟电路模块输出与备份磁强计数字电路模块输入的开断，以及备份磁强计模拟电路模块输出与主份磁强计数字电路模块输入的开断。
与现有技术相比，本发明所提供的数字磁通门磁强计与地磁测量系统方便用户对磁强计的测量值进行矫正和校验，提高测量精度，此外所述地磁测量系统还进一步提高了系统的可靠性，特别适用于低轨卫星如低轨通信卫星的地磁测量。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的数字磁通门磁强计结构框图。
图2是本发明数字磁通门磁强计的探头及模拟电路模块结构框图。
图3是本发明数字磁通门磁强计的模拟电路模块供电电路结构框图。
图4是本发明数字磁通门磁强计的数字电路模块结构框图。
图5是本发明数字磁通门磁强计的数字电路模块供电电路结构框图。
图6是本发明第二实施例提供的星载地磁测量系统结构框图。
图7是本发明第三实施例提供的星载地磁测量系统中的交叉连接电路。
图8是本发明第二与第三实施例提供的星载地磁测量系统中数字电路模块结构框图。
主要元件符号说明
数字磁通门磁强计 100 探头 10，10A，10B 探头X轴 11 探头Y轴 12 探头Z轴 13 温度传感器 14 模拟电路模块 20，20A，20B 探头激励电路 21 X轴信号处理电路 22 Y轴信号处理电路 23 Z轴信号处理电路 24 隔直电路 221，231，241 二倍频滤波放大电路 222，232，242 相敏检波电路 223，233，243 积分电路 224，234，244 反馈电路 225，235，245 模拟电路供电电路 25 熔断式保护电路 251 电压转换电路 252 数字电路模块 30，30A，30B 模拟多选一电路 31，31A，31B 滤波电路 32 模数转换电路 33 微控制器电路 34 接口电路 35 温度测量驱动电路 36 数字电路供电电路 37 限流式保护电路 371 电压转换电路 372 地磁测量系统 200，300 主份磁强计 100A 备份磁强计 100B 交叉连接线 210 交叉备份连接系统 310 第一连接开关 311 第二连接开关 312 交叉连接控制电路 313 外部控制输入 314 外部电源 50，50A，50B 探头激励信号线 D81 探头输出和反馈信号线 D82 模拟电路输出线 D7 感应信号 S1 三轴模拟信号 S2，S2A，S2B 数字信号 S3 探头温度信号 S13 驱动信号 S31 参考电压 S38 使能信号 S341 通道选择信号 S342 控制信号 S343
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施例对本发明提供的数字磁通门磁强计及地磁测量系统作进一步的详细说明。
请参见图1，本发明第一实施例提供一种数字磁通门磁强计100，包括探头10、模拟电路模块20和数字电路模块30；所述模拟电路模块20通过探头激励信号线D81、探头输出和反馈信号线D82与所述探头10连接，所述数字电路模块30通过模拟电路输出线D7与所述模拟电路模块20连接。所述探头10包括探头X轴11、探头Y轴12、探头Z轴13以及温度传感器14，所述探头X轴11、探头Y轴12和探头Z轴13分别根据磁通门原理感应环境磁场在X轴、Y轴、Z轴的分量，并将感应信号S1输出到模拟电路模块20；所述模拟电路模块20处理探头10输出的感应信号S1，获得与X轴、Y轴、Z轴磁场强度成正比的三轴模拟信号S2；所述数字电路模块30将该三轴模拟信号S2转换为数字信号S3，并输出测量结果。
所述探头10包括探头X轴11、探头Y轴12、探头Z轴13以及温度传感器14。所述探头X轴11、探头Y轴12和探头Z轴13分别根据磁通门原理感应环境磁场在X轴、Y轴、Z轴的分量，并将感应信号S1输出到模拟电路模块20。所述温度传感器14用于测量探头10内温度，所述探头温度用于判断或纠正探头温度漂移误差纠正。该温度传感器14与数字电路模块30之间存在双向连接，其中，数字电路模块30到温度传感器14方向的驱动信号S31连接到温度传感器14的驱动端，所述驱动端同时也作为温度传感器14的输出端，输出探头温度信号S13到数字电路模块30；所述温度传感器14的另一端同时也连接到数字电路模块30。
请参见图2，该图为所述数字磁通门磁强计100探头10及模拟电路模块20的结构框图。所述模拟电路模块20包括：探头激励电路21、X轴信号处理电路22、Y轴信号处理电路23、Z轴信号处理电路24、模拟电路供电电路25。
所述探头激励电路21产生遵守磁通门磁强计原理的探头激励信号，所述探头激励信号为三轴共用，该探头激励信号通过探头激励信号线D81馈给探头X轴11、探头Y轴12、探头Z轴13。
所述X轴信号处理电路22、Y轴信号处理电路23、Z轴信号处理电路24为三个相互独立且结构相同的单轴信号处理电路，分别接收来自探头X轴11、探头Y轴12、探头Z轴13的感应信号S1，并对上述感应信号S1进行处理，获得与X轴、Y轴、Z轴磁场强度成正比的三轴模拟信号S2。所述X轴信号处理电路22、Y轴信号处理电路23、Z轴信号处理电路24的组成、内部连接关系及功能相同，现以X轴信号处理电路22为例进行说明。
所述X轴信号处理电路22包括：隔直电路221、二倍频滤波放大电路222、相敏检波电路223、积分电路224和反馈电路225。所述隔直电路221的输入与探头X轴11的输出连接，隔直电路221的输出与二倍频滤波放大电路222连接，所述隔直电路221将探头X轴11输出信号中的直流信号隔离，交流信号送到二倍频滤波放大电路222。所述二倍频滤波放大电路222的输入连接隔直电路221的输出，二倍频滤波放大电路222的输出连接相敏检波电路223，所述二倍频滤波放大电路222可以选择性的将探头X轴11输出的二倍频信号放大，而将其他频率的信号尽量滤除。所述相敏检波电路223的输入连接二倍频滤波放大电路222的输出，相敏检波电路223的输出连接到积分电路224，所述相敏检波电路223完成相敏检波功能。所述积分电路224的输入连接相敏检波电路223的输出，所述积分电路224完成积分功能，所述积分电路224的输出为整个X轴信号处理电路22的输出，即X轴模拟输出信号，其输出值正比于环境磁场。该X轴模拟输出信号与由Y轴信号处理电路23输出的Y轴模拟输出信号、由Z轴信号处理电路24输出的Z轴模拟输出信号一同构成了三轴模拟信号S2。此外，为了使所述探头10工作于近零磁场，所述X轴信号处理电路22中还增加了反馈电路225，所述反馈电路225的输入连接积分电路224的输出，所述反馈电路225输出的反馈信号连接探头X轴11的输出，实现负反馈功能。所述探头X轴11、探头Y轴12、探头Z轴13的输出和反馈信号是相互独立的。
需要说明的是，可以进一步在所述积分电路224的输出端增加一个有源滤波器（图未示），以改善所述三轴模拟信号S2的性能。以及可以进一步增加一个射极跟随器（图未示），以增加模拟电路的驱动能力。上述技术方案均为本领域的一般技术人员所熟知。
所述模拟电路供电电路25为所述模拟电路模块20中的探头激励电路21、X轴信号处理电路22、Y轴信号处理电路23、Z轴信号处理电路24供电。请参见图3，该图为本发明数字磁通门磁强计100模拟电路供电电路25结构框图。所述模拟电路供电电路25包括：熔断式保护电路251和电压转换电路252。所述熔断式保护电路251的输入为外部电源50，输出到所述电压转换电路252；所述熔断式保护电路251在发生短路时会自主熔断，从而避免长期漏电。所述电压转换电路252的输入端与熔断式保护电路251连接，输出端与探头激励电路21、X轴信号处理电路22、Y轴信号处理电路23、Z轴信号处理电路24的供电输入端连接，产生上述电路所需的供电电压。
请参见图4，该图为本发明数字磁通门磁强计100的数字电路模块30结构框图。所述数字电路模块30包括：模拟多选一电路31、滤波电路32、模数转换电路33、微控制器电路34、接口电路35、温度测量驱动电路36以及数字电路供电电路37。
所述模拟多选一电路31的输入为：由X轴模拟输出信号、Y轴模拟输出信号、Z轴模拟输出信号构成的三轴模拟信号S2、参考电压S38、探头温度信号S13。所述参考电压S38一般由专门的低温度漂移的参考电压生成芯片生成，其输出值受温度影响非常小，如凌特公司的LT6656、美国德州仪器公司的REF5050芯片等。所述探头温度信号S13来自探头10内的温度传感器14。所述模拟多选一电路31的输出连接滤波电路32。所述模拟多选一电路31在微控制器电路34发出的通道选择信号S342的控制下选择X轴模拟输出信号、Y轴模拟输出信号、Z轴模拟输出信号、参考电压S38、探头温度信号S13中的一个输出到后级滤波电路32。
所述滤波电路32的输入来自模拟多选一电路31，其输出送到模数转换电路33。所述滤波电路32对所输入的信号进行滤波，以改善噪声特性。
所述模数转换电路33在微控制器电路34发出的控制信号S343的控制下将来自滤波电路32的模拟信号转换为数字信号，并将该数字信号送到微控制器电路34。
所述微控制器电路34的输入端与模数转换电路33的输出端连接，获得经由模数转换电路33转换后得到的数字信号。所述数字信号包括X轴数字输出信号、Y轴数字输出信号、Z轴数字输出信号、参考电压S38、探头温度信号S13，其中所述参考电压S38与探头温度信号S13用于对磁强计的测量结果进行判断和修正。所述探头温度信号S13、参考电压S38与磁强计的测量误差之间存在对应关系，一般地，探头温度信号S13、参考电压S38与磁强计测量误差关系可以通过实验获得，进而通过软件对测量结果进行修正，上述修正可以由用户软件实施，也可由微控制器电路34中的误差纠正程序实施。所述微控制器电路34的输出端与接口电路35的输入端连接，将数字信号传送到所述接口电路35。本实施例中利用所述微控制器电路34中的误差纠正程序对所述X轴数字输出信号、Y轴数字输出信号、Z轴数字输出信号实施修正，探头温度信号S13与参考电压S38送入微控制器电路34，所述微控制器电路34中的误差纠正程序会根据探头温度信号S13、参考电压S38与磁强计的测量误差之间的对应关系对所述X轴数字输出信号、Y轴数字输出信号、Z轴数字输出信号实施修正，输出经过误差纠正的数字信号S3。
此外，所述微控制器电路34还向外输出使能信号S341、通道选择信号S342、控制信号S343。所述使能信号S341连接到温度测量驱动电路36，当使能信号S341处于“使能”状态时，所述温度测量驱动电路36输出驱动信号S31到探头；所述通道选择信号S342连接到所述模拟多选一电路31，对该模拟多选一电路31的通道进行选择；所述控制信号S343连接到所述模数转换电路33，控制该模数转换电路33完成模拟量到数字量的转换。
所述接口电路35通常为双向通信接口，即允许用户首先发送测量请求，数字电路在接到用户发送到测量请求后进行测量并发送测量结果，如通用串行总线（USB）接口、RS232接口或者RS422/485接口等。所述接口电路35的输入来自微控制器电路34的误差纠正后的数字信号S3，该数字信号S3通过接口电路35被转换为符合某一特定电气协议标准的测量结果S5并输出，所述协议可以是USB协议、RS232协议、RS485协议等常见协议。
所述数字电路供电电路37为所述模拟多选一电路31、滤波电路32、模数转换电路33、微控制器电路34、接口电路35和温度测量驱动电路36提供电压。请参见图5，该图为本发明数字磁通门磁强计100数字电路供电电路37结构框图。所述数字电路供电电路37包括：限流式保护电路371和电压转换电路372。所述限流式保护电路371输入为外部电源50，输出到所述电压转换电路372。所述限流式保护电路371在发生短路时会保证短路电流在合理范围，但不会熔断。所述电压转换电路372的输入端连接限流式保护电路371，输出端与所述模拟多选一电路31、滤波电路32、模数转换电路33、微控制器电路34、接口电路35和温度测量驱动电路36的供电输入端连接。
本实施例中在所述数字磁通门磁强计100的内部进行误差纠正，可以理解，上述误差纠正的步骤也可以在数字磁通门磁强计100的外部进行，即将所述数字磁通门磁强计100的接口电路35连接一个专门的误差纠正系统，该误差纠正系统利用所述参考电压S38与探头温度信号S13对磁强计的测量结果进行矫正和校验。
请参见图6，本发明第二实施例提供一种地磁测量系统200。该地磁测量系统200包括：两个第一实施例中提供的数字磁通门磁强计100，分别用做主份磁强计100A与备份磁强计100B；交叉连接线210。所述主份磁强计模拟电路模块20A的输出通过新增的交叉连接线210连接到备份磁强计数字电路模块30B输入，备份磁强计模拟电路模块20B的输出通过新增的交叉连接线210连接到主份磁强计的数字电路模块30A输入。
本实施例提供一种地磁测量系统200，当主份磁强计数字电路模块30A功能失效时，通过备份磁强计数字电路模块30B输出最终测量值；当备份磁强计数字电路模块30B功能失效时，通过主份磁强计数字电路模块30A输出最终测量值。
本实施例中采用交叉连接的方法提高地磁测量系统200的可靠性，该方法简便易行，适合对测量数据的精确度要求不高的场合。
请参见图7，本发明第三实施例提供一种在本发明第二实施例基础上改进的地磁测量系统300。该地磁测量系统包括：两个第一实施例中提供的数字磁通门磁强计100，分别用做主份磁强计100A与备份磁强计100B；交叉备份连接系统310，用于实现主份磁强计100A与备份磁强计100B的交叉备份功能。所述交叉备份连接系统310包括：第一连接开关311、第二连接开关312、交叉连接控制电路313和外部控制输入314。
所述第一连接开关311和第二连接开关312的用于提高交叉连接时主备份的模拟信号的隔离度。所述主份磁强计模拟电路模块20A的输出通过第二连接开关312连接到备份磁强计数字电路模块30B的输入，所述备份磁强计模拟电路模块20B的输出通过第一连接开关311连接到主份磁强计数字电路模块30A的输入。在工程上，交叉连接用的第一连接开关311和第二连接开关312可以是电子开关，也可以是机械开关。
所述交叉连接控制电路313用于控制所述第一连接开关311和第二连接开关312的开关动作，所述交叉连接控制电路313由主份磁强计外部电源50A和备份磁强计外部电源50B同时供电，保证在主份磁强计外部电源50A和备份磁强计外部电源50B任意一个加电时，交叉连接控制电路313都有电。
所述外部控制输入314连接交叉连接控制电路313，最简单的形式是2条“0”、“1”控制线，通过该控制线上的输入，控制第一连接开关311和第二连接开关312的开关动作。
本实施例提供一种地磁测量系统300，当主份磁强计数字电路模块30A功能失效时，通过外部控制输入314可以控制交叉连接控制电路313打开第二连接开关312，通过备份磁强计数字电路模块30B输出最终测量值；当备份磁强计数字电路模块30B功能失效时，通过外部控制输入314可以控制交叉连接控制电路313打开第一连接开关311，通过主份磁强计数字电路模块30A输出最终测量值。
请参见图8，该图为所述地磁测量系统200，300中磁强计数字电路模块30A，30B的结构框图。与本发明第一实施例相比，所述数字电路模块30A，30B中模拟多选一电路31A，31B的输入增加了3个，变为8个，新增的3路信号来自与之交叉互联的模拟电路模块。具体的，所述主份磁强计模拟多选一电路31A的输入新增：备份X轴模拟输出、备份Y轴模拟输出和备份Z轴模拟输出；所述备份磁强计模拟多选一电路31B的输入新增：主份X轴模拟输出、主份Y轴模拟输出和主份Z轴模拟输出。
本发明第二实施例中提供的地磁测量系统200如果其中一份磁强计的数字电路模块出现电路故障被下电，会导致另外一份磁强计三轴通道间隔离度下降，产生一定的测量误差。而本实施例提供的地磁测量系统300，当其中一份磁强计的数字电路模块出现电路故障被下电，不会影响到另外一份磁强计三轴通道间隔离度，在保持测量数据的精确度的前提下提高了系统的可靠性。
本发明公开了一种数字磁通门磁强计及地磁测量系统，相较于现有磁强计及地磁测量系统，方便用户对磁强计的测量值进行矫正和校验，提高测量的精度与测量系统的可靠性，特别适用于低轨卫星的地磁测量。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其他变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。