一種繞組測(cè)量?jī)x的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種繞組測(cè)量?jī)x，包括恒流源電路和磁通門傳感器，所述恒流源電路輸出恒定電流，且該恒流源電路的輸出分別連接繞組的第一匝線圈和全部線圈，所述磁通門傳感器用于檢測(cè)繞組線圈磁場(chǎng)，且該磁通門傳感器的輸出依次經(jīng)傳感信號(hào)調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路后連接到控制器，該控制器根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換電路輸出的信號(hào)計(jì)算繞組匝數(shù)。本發(fā)明提供的繞組測(cè)量?jī)x，恒流源電路的輸出分別連接繞組的一匝線圈和全部線圈，并通過(guò)磁通門傳感器測(cè)量通電后的磁場(chǎng)，控制器根據(jù)檢測(cè)到的磁場(chǎng)大小和磁場(chǎng)極性，計(jì)算該繞組的全部線圈的匝數(shù)并確定繞組線圈的電流方向，有效縮短了消磁工作周期，提高了消磁工作效率。
【專利說(shuō)明】一種繞組測(cè)量?jī)x
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測(cè)量?jī)x，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種測(cè)量繞組匝數(shù)和繞組電流方向的繞組測(cè)量?jī)x。
【背景技術(shù)】
[0002]消磁裝置定向儀常用于艦船的消磁，由于這種技術(shù)直接涉及艦艇和特殊艦船的安全，對(duì)于艦船的安全行駛非常關(guān)鍵。現(xiàn)有消磁繞組的每一匝線圈都單獨(dú)引出兩個(gè)接線端，由于經(jīng)常根據(jù)需要進(jìn)行匝數(shù)調(diào)整導(dǎo)致繞組的接線端混亂，現(xiàn)有技術(shù)中一般通過(guò)指南針判斷繞組磁場(chǎng)極性，或者通過(guò)定向儀檢查繞組接線端是否連接正確。但是，由于指南針或定向儀探頭的安放位置會(huì)直接影響測(cè)量結(jié)果，同時(shí)在工作過(guò)程中人為因素也會(huì)經(jīng)常引起測(cè)量誤差，導(dǎo)致無(wú)法準(zhǔn)確調(diào)整消磁繞組的匝數(shù)，延長(zhǎng)了消磁工作的周期。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供了一種繞組測(cè)量?jī)x，有效縮短了消磁工作周期，提高了消磁工作效率。
[0004]本發(fā)明為解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案在于:提供一種繞組測(cè)量?jī)x，包括恒流源電路和磁通門傳感器，所述恒流源電路輸出恒定電流，且該恒流源電路的輸出分別連接繞組的一匝線圈和全部線圈，所述磁通門傳感器用于檢測(cè)繞組線圈磁場(chǎng)，且該磁通門傳感器的輸出依次經(jīng)傳感信號(hào)調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路后連接到控制器，該控制器根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出計(jì)算繞組的匝數(shù)。
[0005]上述的繞組測(cè)量?jī)x，其中，所述傳感信號(hào)調(diào)理電路包括探頭轉(zhuǎn)換單元、選頻放大單元、相敏檢波單元、積分濾波單元和反饋單元，輸入到傳感信號(hào)調(diào)理電路的信號(hào)依次經(jīng)探頭轉(zhuǎn)換單元、選頻放大單元和相敏檢波單元進(jìn)行處理，且所述相敏檢波單元的輸出與探頭轉(zhuǎn)換單元的輸入之間連接反饋單元。
[0006]上述的繞組測(cè)量?jī)x，其中，所述控制器的輸出連接顯示器。
[0007]上述的繞組測(cè)量?jī)x，其中，所述三端穩(wěn)壓器U1的第一端子Vin連接電源Vcc2，三端穩(wěn)壓器U1的第三端子Vout與公共端子之間連接相互并聯(lián)的電阻R5和R6，三端穩(wěn)壓器U1的第二端子ADJ輸出恒定電流信號(hào)；所述光耦TP1的第一端子連接電源Vccl，光耦TP1的第二端子串聯(lián)電阻R1后連接控制器5的輸出端Out，該輸出端Out上的信號(hào)控制光耦的通斷，光耦TP1的第四端子連接Vcc2，光耦TP1的第三端子串聯(lián)電阻R2后連接公共端子，且光耦TP1的第三端子連接晶體管Q1的控制端，所述晶體管Q1的第一端子經(jīng)電容C1連接到電源Vcc2，晶體管Q1的第二端子經(jīng)電阻R3后連接公共端子，且電阻R3兩端并聯(lián)電阻R4，晶體管Q1的第二端子還連接控制器5的輸入端In。
[0008]上述的繞組測(cè)量?jī)x,其中，所述恒流源電路還包括啟動(dòng)電路,該啟動(dòng)電路包括光稱TP2、繼電器J1和晶體管Q2，所述光耦TP2的第一端子連接電源Vccl，光耦TP2的第二端子串聯(lián)電阻R7后連接公共端子，光耦TP2的第四端子連接Vcc2，光耦TP2的第三端子經(jīng)電阻R8后連接晶體管Q2的控制端，且光耦TP2的第三端子與公共端子之間并聯(lián)電阻R9，晶體管Q2的第一端子和電源Vcc2分別連接繼電器J1的兩個(gè)輸入端，且晶體管Q2的第一端子和電源Vcc2分別連接二極管D1的陽(yáng)極、陰極，晶體管Q2的第二端子連接公共端子，繼電器J1的兩個(gè)輸出端分別連接在三端穩(wěn)壓器U1的第二端子ADJ與被測(cè)繞組L的一個(gè)接線端。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:本發(fā)明提供的繞組測(cè)量?jī)x，恒流源電路的輸出分別連接繞組的一匝線圈和全部線圈，并通過(guò)磁通門傳感器測(cè)量通電后的磁場(chǎng)，控制器根據(jù)檢測(cè)到的磁場(chǎng)大小和磁場(chǎng)極性，計(jì)算該繞組的全部線圈的匝數(shù)并確定繞組線圈的電流方向，有效縮短了消磁工作周期，提高了消磁工作效率。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中:
[0011]圖1是本發(fā)明一種繞組測(cè)量?jī)x的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是圖1中傳感信號(hào)調(diào)理電路的框圖；
[0013]圖3是圖1中恒流源電路的第一實(shí)施例示意圖；
[0014]圖4是圖1中恒流源電路的第二實(shí)施例示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
[0016]如圖1所示，提供一種繞組測(cè)量?jī)x，包括恒流源電路1和磁通門傳感器2，所述恒流源電路1輸出恒定電流，且該恒流源電路1的輸出分別連接繞組的一匝線圈和全部線圈，由安匝磁場(chǎng)計(jì)算原理得知H= (NX I) /L，對(duì)于同一繞組，磁場(chǎng)強(qiáng)度Η與電流1、匝數(shù)Ν成正比，其中Ν為恒流源電路1的輸出端連接的線圈的匝數(shù)，若給定額定電流I，匝數(shù)Ν決定磁場(chǎng)強(qiáng)度Η，因此對(duì)于同一繞組，在相同電流I下，分別測(cè)得一匝線圈和全部線圈的磁場(chǎng)強(qiáng)度Η后，就可通過(guò)計(jì)算確定全部線圈的匝數(shù)Ν，比較實(shí)際測(cè)量的匝數(shù)Ν與繞組理論匝數(shù)，從而判定該繞組的接線是否接線正確。所述磁通門傳感器2檢測(cè)繞組線圈的磁場(chǎng)極性和磁場(chǎng)大小，且該磁通門傳感器2的輸出依次經(jīng)傳感信號(hào)調(diào)理電路3、A/D轉(zhuǎn)換電路4后連接到控制器5，該控制器5根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換電路4的輸出即繞組線圈的磁場(chǎng)極性和磁場(chǎng)大小，分別計(jì)算繞組7的匝數(shù)并通過(guò)右手法則判定繞組線圈的電流方向。另外，控制器5的輸出還連接用于顯示磁場(chǎng)極性、大小和匝數(shù)等測(cè)量結(jié)果得顯示器6。優(yōu)選地，所述控制器5為單片機(jī)。
[0017]如圖2所示，所述傳感信號(hào)調(diào)理電路3包括探頭轉(zhuǎn)換單元31、選頻放大單元32、相敏檢波單元33、積分濾波單元34和反饋單元35，輸入到傳感信號(hào)調(diào)理電路3的信號(hào)Ho (t)依次經(jīng)探頭轉(zhuǎn)換單元31、選頻放大單元32、相敏檢波單元33和積分濾波單元34進(jìn)行處理，且該積分濾波單元34的輸出H‘o(t)與探頭轉(zhuǎn)換單元32的輸入之間連接反饋單元35。在選頻放大單元32中選用一階帶通濾波器來(lái)濾除磁通門傳感器2的輸出信號(hào)中的噪聲，相敏檢波單元33中一般包括模擬開關(guān)和方波控制信號(hào)，當(dāng)該方波控制信號(hào)為正半周時(shí)，經(jīng)選頻放大單元32處理后輸出的二次諧波信號(hào)，經(jīng)模擬開關(guān)后輸入到積分濾波單元34的積分器進(jìn)行積分，濾除脈動(dòng)分量并轉(zhuǎn)換成平滑的直流信號(hào)，該直流信號(hào)一方面輸入到到A/D轉(zhuǎn)換電路4進(jìn)行處理，另一方面通過(guò)反饋環(huán)節(jié)輸入到磁通門傳感器2中，產(chǎn)生與被測(cè)磁場(chǎng)相反的磁場(chǎng)，以使磁通門傳感器2始終工作在近似零磁場(chǎng)下，從而保證磁通門傳感器2的高精度。另外，在積分濾波單元34還連接無(wú)源RC低通濾波器，該無(wú)源RC低通濾波器的截止頻率遠(yuǎn)小于上述方波控制信號(hào)的頻率。
[0018]如圖3所示，所述恒流源電路1包括三端穩(wěn)壓器U1、晶體管Q1和光耦TP1，其中所述三端穩(wěn)壓器的型號(hào)為L(zhǎng)M338，所述場(chǎng)效應(yīng)管的型號(hào)為2Sk2789。所述三端穩(wěn)壓器U1的第一端子Vin連接電源Vcc2，三端穩(wěn)壓器U1的第三端子Vout與公共端子之間連接相互并聯(lián)的電阻R5和R6,三端穩(wěn)壓器U1的第二端子ADJ輸出恒定電流信號(hào)。所述光稱TP1的第一端子連接電源Vccl，光耦TP1的第二端子串聯(lián)電阻R1后連接控制器5的輸出端Out，該輸出端Out上的信號(hào)控制光耦的通斷。光耦TP1的第四端子連接Vcc2，光耦TP1的第三端子串聯(lián)電阻R2后連接公共端子，且光耦TP1的第三端子連接晶體管Q1的控制端，所述晶體管Q1的第一端子經(jīng)電容C1連接到電源Vcc2，晶體管Q1的第二端子經(jīng)電阻R3后連接公共端子，且電阻R3兩端并聯(lián)電阻R4，晶體管Q1的第二端子還連接控制器5的輸入端In。實(shí)際使用中，被測(cè)繞組L的兩個(gè)接線端分別連接三端穩(wěn)壓器U1的第二端子ADJ和晶體管Q1的第一端子，當(dāng)控制器5輸出的控制信號(hào)使得光耦TP1導(dǎo)通時(shí)，晶體管Q1導(dǎo)通，控制器5與晶體管Q1的第二端子連接的輸入端In采樣到流過(guò)繞組線圈的電流。
[0019]另外，如圖4所示，所述恒流源電路1還包括啟動(dòng)電路11進(jìn)行電路保護(hù)，該啟動(dòng)電路包括光耦TP2、繼電器J1和晶體管Q2，所述光耦TP2的第一端子連接電源Vccl，光耦TP2的第二端子串聯(lián)電阻R7后連接公共端子，光耦TP2的第四端子連接Vcc2，光耦TP2的第三端子經(jīng)電阻R8后連接晶體管Q2的控制端，且光耦TP2的第三端子與公共端子之間并聯(lián)電阻R9，晶體管Q2的第一端子和電源Vcc2分別連接繼電器J1的兩個(gè)輸入端，且晶體管Q2的第一端子和電源Vcc2分別連接二極管D1的陽(yáng)極、陰極，晶體管Q2的第二端子連接公共端子，繼電器J1的兩個(gè)輸出端分別連接在三端穩(wěn)壓器U1的第二端子ADJ與被測(cè)繞組L的一個(gè)接線端。因此實(shí)際過(guò)程中，只有當(dāng)繼電器J1的輸出端閉合后，被測(cè)繞組L才會(huì)有流過(guò)電流。
[0020]綜上所述，本發(fā)明提供的繞組測(cè)量?jī)x，恒流源電路1的輸出分別連接繞組的一匝線圈和全部線圈，并通過(guò)磁通門傳感器2測(cè)量通電后的磁場(chǎng)，控制器5根據(jù)檢測(cè)到的一匝線圈和全部線圈的磁場(chǎng)大小和磁場(chǎng)極性，計(jì)算該繞組的全部線圈的匝數(shù)并確定繞組線圈的電流方向，有效縮短了消磁工作周期，提高了消磁工作效率。
[0021]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種繞組測(cè)量?jī)x，其特征在于:包括恒流源電路和磁通門傳感器，所述恒流源電路輸出恒定電流，且該恒流源電路的輸出分別連接繞組的一匝線圈和全部線圈，所述磁通門傳感器用于檢測(cè)繞組線圈磁場(chǎng)，且該磁通門傳感器的輸出依次經(jīng)傳感信號(hào)調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路后連接到控制器，該控制器根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出信號(hào)計(jì)算繞組的匝數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的繞組測(cè)量?jī)x，其特征在于:所述傳感信號(hào)調(diào)理電路包括探頭轉(zhuǎn)換單元、選頻放大單元、相敏檢波單元、積分濾波單元和反饋單元，輸入到傳感信號(hào)調(diào)理電路的信號(hào)依次經(jīng)探頭轉(zhuǎn)換單元、選頻放大單元和相敏檢波單元進(jìn)行處理，且所述相敏檢波單元的輸出與探頭轉(zhuǎn)換單元的輸入之間連接反饋單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的繞組測(cè)量?jī)x，其特征在于:所述控制器的輸出連接顯示器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的繞組測(cè)量?jī)x，其特征在于:所述恒流源電路包括三端穩(wěn)壓器U1、晶體管Q1和光耦TP1 ;所述三端穩(wěn)壓器U1的第一端子Vin連接電源Vcc2，三端穩(wěn)壓器U1的第三端子Vout與公共端子之間連接相互并聯(lián)的電阻R5和R6，三端穩(wěn)壓器U1的第二端子ADJ輸出恒定電流信號(hào)；所述光耦TP1的第一端子連接電源Vccl，光耦TP1的第二端子串聯(lián)電阻R1后連接控制器5的輸出端Out，該輸出端Out上的信號(hào)控制光耦的通斷，光耦TP1的第四端子連接Vcc2，光耦TP1的第三端子串聯(lián)電阻R2后連接公共端子，且光耦TP1的第三端子連接晶體管Q1的控制端，所述晶體管Q1的第一端子經(jīng)電容C1連接到電源Vcc2，晶體管Q1的第二端子經(jīng)電阻R3后連接公共端子，且電阻R3兩端并聯(lián)電阻R4，晶體管Q1的第二端子還連接控制器5的輸入端In。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的繞組測(cè)量?jī)x，其特征在于:所述恒流源電路還包括啟動(dòng)電路，該啟動(dòng)電路包括光耦TP2、繼電器J1和晶體管Q2，所述光耦TP2的第一端子連接電源Vcc 1，光耦TP2的第二端子串聯(lián)電阻R7后連接公共端子，光耦TP2的第四端子連接Vcc2，光耦TP2的第三端子經(jīng)電阻R8后連接晶體管Q2的控制端，且光耦TP2的第三端子與公共端子之間并聯(lián)電阻R9，晶體管Q2的第一端子和電源Vcc2分別連接繼電器J1的兩個(gè)輸入端，且晶體管Q2的第一端子和電源Vcc2分別連接二極管D1的陽(yáng)極、陰極，晶體管Q2的第二端子連接公共端子，繼電器J1的兩個(gè)輸出端分別連接在三端穩(wěn)壓器U1的第二端子ADJ與被測(cè)繞組L的一個(gè)接線端。
【文檔編號(hào)】G01R29/20GK103630766SQ201210299682
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2012年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月21日
【發(fā)明者】張松勇, 唐春琴, 漸開旺, 徐斌, 吳英俊 申請(qǐng)人:上海海碧電子科技有限公司