专利名称：宽频交变中磁场标准装置系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种磁场标准装置系统，特别是一种复现频率和磁场幅值可连续变化的宽频交变中磁场标准装置系统。
背景技术：
传统交变磁场的标准复现装置一般采用线圈绕制的方式，但受线圈最大载入电流限制，以线圈绕制方式产生的最大交变磁强度不超过0. lmT，超过0. ImT的磁场可以使用交流电磁铁实现。一般交流电磁铁都是吸合式，其瞬间产生很强的交变磁场，但不能产生频率和磁场信号都很稳定并可连续变化的标准交变磁场源。在电机制造、电能、运输和其它国民经济领域里进行中磁场检测的交变磁场特斯拉计、测量线圈等设备需要对其示值的准确性、频率响应能力进行准确的测量。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种宽频交变中磁场标准装置系统，在 45X45X10 mm3空间内产生20Hz IOOOHz频率范围、0. ImT IT磁场强度的交变磁场， 并可以实现磁场和频率的自动调节和测量。本实用新型的上述目的通过这样的技术方案来实现宽频交变中磁场标准装置系统，包括交流电磁铁磁场系统，谐振激励电流系统，自动控制系统，所述交流电磁铁磁场系统的电磁铁为加厚型磁导体，所述电磁铁的铁芯上设有线圈绕组、测量线圈，所述线圈绕组安装有热敏元件；所述谐振激励电流系统由电感电容并联到电感线圈与电磁铁的线圈绕组构成谐振回路；所述自动控制系统设有电路控制、信号处理、数据采集分析模块，所述模块由场强转换处理电路、测量线圈信号调制电路、电磁铁过热保护电路、信号自动调制和数据采集电路构成。电磁铁铁芯由两个U型硅钢片压制成跑道型，构成双E型上下扣合的磁芯。电磁铁的铁芯上的线圈绕组分别绕制在中心的上下两个极柱上面，上下两组线圈分多层串联形成一个多匝的线圈绕组，每层绕组间设有通风空间。所述电磁铁的铁芯上的线圈绕组内部设有热敏元件，热敏元件连接过热保护电路电路模块。本实用新型宽频交变中磁场标准装置系统，铁芯上的线圈绕组内部设有热敏元件，热敏元件连接过热保护电路电路模块，由自动控制系统内的电路模块对热敏元件的测量进行处理，在常温时，电路模块工作电位正常，继电器不动作；当电磁铁线圈内部温度升至约50°C时，模块电位变化，继电器动作，切断功率放大器的电源，电磁铁供电停止，控制器指示灯闪亮。铁芯上的线圈绕组分别绕制在中心的上下两个极柱上面，上下两组线圈分多层串联形成一个多匝的线圈绕组，每层绕组间设有通风空间。能实现强磁场产生时的最大电流， 同时保证线圈的通入大电流时的绕组散热，利用分层线圈间的间隙进行风冷循环，给线圈
3绕组散热，避免线圈绕组发热影响磁场的稳定性。电容并联到电感线圈与电磁铁的线圈绕组构成谐振回路，利用谐振方式和升压装置由较低激励电流获得电磁铁中磁场所需要的大电流。可以减少电磁铁功率的损失及缩小电源结构，电容选择能满足标准装置频率的要求，达到最大的铁磁谐振。本实用新型宽频交变中磁场标准装置系统，可以复现频率范围20 Hz 1000 Hz, 磁场范围0. ImT 1 T的交变标准磁场源，同时能实现对交变磁场的自动调节和测量。用来检定(校准)在电机制造、电能、运输和领域里使用的交变磁场特斯拉计、测量线圈等设备。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明

图1是本实用新型系统原理框图；图2是本实用新型交流电磁铁磁场系统原理框图。
具体实施方式
宽频交变中磁场标准装置系统，包括交流电磁铁磁场系统，谐振激励电流系统，自动控制系统，所述交流电磁铁磁场系统的电磁铁为加厚型磁导体，所述电磁铁的铁芯上设有线圈绕组、测量线圈，所述线圈绕组安装有热敏元件。所述谐振激励电流系统由电感电容并联到电感线圈与电磁铁的线圈绕组构成谐振回路。所述自动控制系统设有电路控制、信号处理、数据采集分析模块，所述模块由场强转换处理电路、测量线圈信号调制电路、电磁铁过热保护电路、信号自动调制和数据采集电路构成。本实用新型所述交流电磁铁磁场系统的电磁铁为加厚型磁导体，由二个U型冷轧硅钢片带压制成跑道型构成双E型上下扣合的铁芯，极面倒角45°，极面的平面度0. 05mm。电磁铁的上下铁芯两侧安装线圈绕组，上下两组线圈分多层串联形成一个多匝的线圈绕组，上下绕组的电流方向一致，每层绕组间有通风空间。所述电磁铁铁芯绕组两端安装有风冷风扇，使用风冷循环控制绕组的发热。所述电磁铁的铁芯上线圈绕组内部设有热敏元件，热敏元件连接过热保护电路模块对热敏元件的测量进行处理，在常温时，电路模块工作电位正常，继电器不动作；当电磁铁线圈内部温度升至约50°C时，模块电位变化，继电器动作，切断功率放大器的电源，电磁铁供电停止，控制器指示灯闪亮。所述铁芯上的测量线圈绕制在一个极柱上面，测量线圈感应电磁铁工作空间的磁感应强度，感应信号经过调制电路处理后得出交变磁场强度和频率值。自动控制系统包括场强转换处理电路、信号处理电路、测量线圈信号调制电路、电磁铁过热保护电路、信号自动调制和数据采集电路构成。本实用新型宽频交变中磁场标准装置系统，可以复现频率范围20 Hz 1000 Hz, 磁场范围0. ImT 1 T的交变标准磁场源，同时能实现对交变磁场的自动调节和测量。用来检定(校准)在电机制造、电能、运输和领域里使用的交变磁场特斯拉计、测量线圈等设备。
权利要求1.宽频交变中磁场标准装置系统，包括交流电磁铁磁场系统，谐振激励电流系统，自动控制系统，其特征在于所述交流电磁铁磁场系统的电磁铁为加厚型磁导体，所述电磁铁的铁芯上设有线圈绕组、测量线圈，所述线圈绕组安装有热敏元件；所述谐振激励电流系统由电感电容并联到电感线圈与电磁铁的线圈绕组构成谐振回路；所述自动控制系统设有电路控制、信号处理、数据采集分析模块，所述模块由场强转换处理电路、测量线圈信号调制电路、电磁铁过热保护电路、信号自动调制和数据采集电路构成。
2.根据权利要求1所述宽频交变中磁场标准装置系统，其特征在于所述电磁铁铁芯由两个U型硅钢片压制成跑道型，构成双E型上下扣合的磁芯。
3.根据权利要求1所述宽频交变中磁场标准装置系统，其特征在于所述电磁铁的铁芯上的线圈绕组分别绕制在中心的上下两个极柱上面，上下两组线圈分多层串联形成一个多匝的线圈绕组，每层绕组间设有通风空间。
4.根据权利要求1所述宽频交变中磁场标准装置系统，其特征在于所述电磁铁的铁芯上的线圈绕组内部设有热敏元件，热敏元件连接过热保护电路电路模块。
专利摘要宽频交变中磁场标准装置系统，包括交流电磁铁磁场系统，谐振激励电流系统，自动控制系统，所述交流电磁铁磁场系统的电磁铁为加厚型磁导体，所述电磁铁的铁芯上设有线圈绕组、测量线圈，所述线圈绕组安装有热敏元件。本实用新型宽频交变中磁场标准装置系统，在45×45×10mm3空间内产生20Hz～1000Hz频率范围、0.1mT～1T磁场强度的交变磁场，并可以实现磁场和频率的自动调节和测量。
文档编号G01R35/00GK202210147SQ20112034790
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月16日 优先权日2011年9月16日
发明者周宇, 杨云, 翟晶晶 申请人:中国船舶重工集团公司第七一○研究所