專利名稱：寬頻交變中磁場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)裝置系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種磁場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)裝置系統(tǒng)，特別是一種復(fù)現(xiàn)頻率和磁場(chǎng)幅值可連續(xù)變化的寬頻交變中磁場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)裝置系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)交變磁場(chǎng)的標(biāo)準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)裝置一般采用線圈繞制的方式，但受線圈最大載入電流限制，以線圈繞制方式產(chǎn)生的最大交變磁強(qiáng)度不超過(guò)0. lmT，超過(guò)0. ImT的磁場(chǎng)可以使用交流電磁鐵實(shí)現(xiàn)。一般交流電磁鐵都是吸合式，其瞬間產(chǎn)生很強(qiáng)的交變磁場(chǎng)，但不能產(chǎn)生頻率和磁場(chǎng)信號(hào)都很穩(wěn)定并可連續(xù)變化的標(biāo)準(zhǔn)交變磁場(chǎng)源。在電機(jī)制造、電能、運(yùn)輸和其它國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域里進(jìn)行中磁場(chǎng)檢測(cè)的交變磁場(chǎng)特斯拉計(jì)、測(cè)量線圈等設(shè)備需要對(duì)其示值的準(zhǔn)確性、頻率響應(yīng)能力進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種寬頻交變中磁場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)裝置系統(tǒng)，在 45X45X10 mm3空間內(nèi)產(chǎn)生20Hz IOOOHz頻率范圍、0. ImT IT磁場(chǎng)強(qiáng)度的交變磁場(chǎng)， 并可以實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)和頻率的自動(dòng)調(diào)節(jié)和測(cè)量。本實(shí)用新型的上述目的通過(guò)這樣的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)寬頻交變中磁場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)裝置系統(tǒng)，包括交流電磁鐵磁場(chǎng)系統(tǒng)，諧振激勵(lì)電流系統(tǒng)，自動(dòng)控制系統(tǒng)，所述交流電磁鐵磁場(chǎng)系統(tǒng)的電磁鐵為加厚型磁導(dǎo)體，所述電磁鐵的鐵芯上設(shè)有線圈繞組、測(cè)量線圈，所述線圈繞組安裝有熱敏元件；所述諧振激勵(lì)電流系統(tǒng)由電感電容并聯(lián)到電感線圈與電磁鐵的線圈繞組構(gòu)成諧振回路；所述自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)有電路控制、信號(hào)處理、數(shù)據(jù)采集分析模塊，所述模塊由場(chǎng)強(qiáng)轉(zhuǎn)換處理電路、測(cè)量線圈信號(hào)調(diào)制電路、電磁鐵過(guò)熱保護(hù)電路、信號(hào)自動(dòng)調(diào)制和數(shù)據(jù)采集電路構(gòu)成。電磁鐵鐵芯由兩個(gè)U型硅鋼片壓制成跑道型，構(gòu)成雙E型上下扣合的磁芯。電磁鐵的鐵芯上的線圈繞組分別繞制在中心的上下兩個(gè)極柱上面，上下兩組線圈分多層串聯(lián)形成一個(gè)多匝的線圈繞組，每層繞組間設(shè)有通風(fēng)空間。所述電磁鐵的鐵芯上的線圈繞組內(nèi)部設(shè)有熱敏元件，熱敏元件連接過(guò)熱保護(hù)電路電路模塊。本實(shí)用新型寬頻交變中磁場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)裝置系統(tǒng)，鐵芯上的線圈繞組內(nèi)部設(shè)有熱敏元件，熱敏元件連接過(guò)熱保護(hù)電路電路模塊，由自動(dòng)控制系統(tǒng)內(nèi)的電路模塊對(duì)熱敏元件的測(cè)量進(jìn)行處理，在常溫時(shí)，電路模塊工作電位正常，繼電器不動(dòng)作；當(dāng)電磁鐵線圈內(nèi)部溫度升至約50°C時(shí)，模塊電位變化，繼電器動(dòng)作，切斷功率放大器的電源，電磁鐵供電停止，控制器指示燈閃亮。鐵芯上的線圈繞組分別繞制在中心的上下兩個(gè)極柱上面，上下兩組線圈分多層串聯(lián)形成一個(gè)多匝的線圈繞組，每層繞組間設(shè)有通風(fēng)空間。能實(shí)現(xiàn)強(qiáng)磁場(chǎng)產(chǎn)生時(shí)的最大電流， 同時(shí)保證線圈的通入大電流時(shí)的繞組散熱，利用分層線圈間的間隙進(jìn)行風(fēng)冷循環(huán)，給線圈
3繞組散熱，避免線圈繞組發(fā)熱影響磁場(chǎng)的穩(wěn)定性。電容并聯(lián)到電感線圈與電磁鐵的線圈繞組構(gòu)成諧振回路，利用諧振方式和升壓裝置由較低激勵(lì)電流獲得電磁鐵中磁場(chǎng)所需要的大電流。可以減少電磁鐵功率的損失及縮小電源結(jié)構(gòu)，電容選擇能滿足標(biāo)準(zhǔn)裝置頻率的要求，達(dá)到最大的鐵磁諧振。本實(shí)用新型寬頻交變中磁場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)裝置系統(tǒng)，可以復(fù)現(xiàn)頻率范圍20 Hz 1000 Hz, 磁場(chǎng)范圍0. ImT 1 T的交變標(biāo)準(zhǔn)磁場(chǎng)源，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)對(duì)交變磁場(chǎng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)和測(cè)量。用來(lái)檢定(校準(zhǔn))在電機(jī)制造、電能、運(yùn)輸和領(lǐng)域里使用的交變磁場(chǎng)特斯拉計(jì)、測(cè)量線圈等設(shè)備。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型系統(tǒng)原理框圖；圖2是本實(shí)用新型交流電磁鐵磁場(chǎng)系統(tǒng)原理框圖。
具體實(shí)施方式
寬頻交變中磁場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)裝置系統(tǒng)，包括交流電磁鐵磁場(chǎng)系統(tǒng)，諧振激勵(lì)電流系統(tǒng)，自動(dòng)控制系統(tǒng)，所述交流電磁鐵磁場(chǎng)系統(tǒng)的電磁鐵為加厚型磁導(dǎo)體，所述電磁鐵的鐵芯上設(shè)有線圈繞組、測(cè)量線圈，所述線圈繞組安裝有熱敏元件。所述諧振激勵(lì)電流系統(tǒng)由電感電容并聯(lián)到電感線圈與電磁鐵的線圈繞組構(gòu)成諧振回路。所述自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)有電路控制、信號(hào)處理、數(shù)據(jù)采集分析模塊，所述模塊由場(chǎng)強(qiáng)轉(zhuǎn)換處理電路、測(cè)量線圈信號(hào)調(diào)制電路、電磁鐵過(guò)熱保護(hù)電路、信號(hào)自動(dòng)調(diào)制和數(shù)據(jù)采集電路構(gòu)成。本實(shí)用新型所述交流電磁鐵磁場(chǎng)系統(tǒng)的電磁鐵為加厚型磁導(dǎo)體，由二個(gè)U型冷軋硅鋼片帶壓制成跑道型構(gòu)成雙E型上下扣合的鐵芯，極面倒角45°，極面的平面度0. 05mm。電磁鐵的上下鐵芯兩側(cè)安裝線圈繞組，上下兩組線圈分多層串聯(lián)形成一個(gè)多匝的線圈繞組，上下繞組的電流方向一致，每層繞組間有通風(fēng)空間。所述電磁鐵鐵芯繞組兩端安裝有風(fēng)冷風(fēng)扇，使用風(fēng)冷循環(huán)控制繞組的發(fā)熱。所述電磁鐵的鐵芯上線圈繞組內(nèi)部設(shè)有熱敏元件，熱敏元件連接過(guò)熱保護(hù)電路模塊對(duì)熱敏元件的測(cè)量進(jìn)行處理，在常溫時(shí)，電路模塊工作電位正常，繼電器不動(dòng)作；當(dāng)電磁鐵線圈內(nèi)部溫度升至約50°C時(shí)，模塊電位變化，繼電器動(dòng)作，切斷功率放大器的電源，電磁鐵供電停止，控制器指示燈閃亮。所述鐵芯上的測(cè)量線圈繞制在一個(gè)極柱上面，測(cè)量線圈感應(yīng)電磁鐵工作空間的磁感應(yīng)強(qiáng)度，感應(yīng)信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)制電路處理后得出交變磁場(chǎng)強(qiáng)度和頻率值。自動(dòng)控制系統(tǒng)包括場(chǎng)強(qiáng)轉(zhuǎn)換處理電路、信號(hào)處理電路、測(cè)量線圈信號(hào)調(diào)制電路、電磁鐵過(guò)熱保護(hù)電路、信號(hào)自動(dòng)調(diào)制和數(shù)據(jù)采集電路構(gòu)成。本實(shí)用新型寬頻交變中磁場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)裝置系統(tǒng)，可以復(fù)現(xiàn)頻率范圍20 Hz 1000 Hz, 磁場(chǎng)范圍0. ImT 1 T的交變標(biāo)準(zhǔn)磁場(chǎng)源，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)對(duì)交變磁場(chǎng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)和測(cè)量。用來(lái)檢定(校準(zhǔn))在電機(jī)制造、電能、運(yùn)輸和領(lǐng)域里使用的交變磁場(chǎng)特斯拉計(jì)、測(cè)量線圈等設(shè)備。
權(quán)利要求1.寬頻交變中磁場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)裝置系統(tǒng)，包括交流電磁鐵磁場(chǎng)系統(tǒng)，諧振激勵(lì)電流系統(tǒng)，自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述交流電磁鐵磁場(chǎng)系統(tǒng)的電磁鐵為加厚型磁導(dǎo)體，所述電磁鐵的鐵芯上設(shè)有線圈繞組、測(cè)量線圈，所述線圈繞組安裝有熱敏元件；所述諧振激勵(lì)電流系統(tǒng)由電感電容并聯(lián)到電感線圈與電磁鐵的線圈繞組構(gòu)成諧振回路；所述自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)有電路控制、信號(hào)處理、數(shù)據(jù)采集分析模塊，所述模塊由場(chǎng)強(qiáng)轉(zhuǎn)換處理電路、測(cè)量線圈信號(hào)調(diào)制電路、電磁鐵過(guò)熱保護(hù)電路、信號(hào)自動(dòng)調(diào)制和數(shù)據(jù)采集電路構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述寬頻交變中磁場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)裝置系統(tǒng)，其特征在于所述電磁鐵鐵芯由兩個(gè)U型硅鋼片壓制成跑道型，構(gòu)成雙E型上下扣合的磁芯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述寬頻交變中磁場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)裝置系統(tǒng)，其特征在于所述電磁鐵的鐵芯上的線圈繞組分別繞制在中心的上下兩個(gè)極柱上面，上下兩組線圈分多層串聯(lián)形成一個(gè)多匝的線圈繞組，每層繞組間設(shè)有通風(fēng)空間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述寬頻交變中磁場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)裝置系統(tǒng)，其特征在于所述電磁鐵的鐵芯上的線圈繞組內(nèi)部設(shè)有熱敏元件，熱敏元件連接過(guò)熱保護(hù)電路電路模塊。
專利摘要寬頻交變中磁場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)裝置系統(tǒng)，包括交流電磁鐵磁場(chǎng)系統(tǒng)，諧振激勵(lì)電流系統(tǒng)，自動(dòng)控制系統(tǒng)，所述交流電磁鐵磁場(chǎng)系統(tǒng)的電磁鐵為加厚型磁導(dǎo)體，所述電磁鐵的鐵芯上設(shè)有線圈繞組、測(cè)量線圈，所述線圈繞組安裝有熱敏元件。本實(shí)用新型寬頻交變中磁場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)裝置系統(tǒng)，在45×45×10mm3空間內(nèi)產(chǎn)生20Hz～1000Hz頻率范圍、0.1mT～1T磁場(chǎng)強(qiáng)度的交變磁場(chǎng)，并可以實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)和頻率的自動(dòng)調(diào)節(jié)和測(cè)量。
文檔編號(hào)G01R35/00GK202210147SQ20112034790
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月16日
發(fā)明者周宇, 楊云, 翟晶晶 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一○研究所