[實用新型]二維微磁儀探頭

無效

• 申請號: 201020262514.1
• 申請日: 2010-07-16
• 公開（公告）號: CN201754180U
• 公開（公告）日: 2011-03-02
• 發明（設計）人: 陳祝權;續志峰;張紅;鮑翔;陳偉豐;徐海紅
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01R33/07
• 分類號: G01R33/07
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本實用新型涉及一種微磁儀，尤其涉及一種二維微磁儀探頭。

背景技術

目前，測量磁場儀器一般為高斯計或特斯拉計。其探頭內置霍爾元件，將探頭移至磁場環境并旋轉至適當位置，霍爾元件上則可以產生霍爾電壓信號，通過儀器內置電路及單片機系統對信號進行處理分析后，在顯示屏上顯示所測磁場的磁感應強度大小。但是，目前的高斯計或特斯拉計不能測量出磁感應強度的方向，給應用帶來不便。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術存在的上述不足，提供二維微磁儀探頭。

本實用新型通過如下技術方案實現：

一種二維微磁儀探頭，包括兩個霍爾元件和一個探頭基體，所述霍爾元件分別安裝在探頭基體的兩個相互垂直的表面。

上述的二維微磁儀探頭中，所述霍爾元件焊接在電路板上，電路板通過過盈配合裝在探頭基體上。

上述的二維微磁儀探頭中，霍爾元件的管腳與通過焊點與所述電路板上的覆銅電線焊接。

上述的二維微磁儀探頭中，霍爾元件的管腳通過所述電路板上的覆銅電線與微磁儀內部的單片機電連接。

上述的二維微磁儀探頭中，所述探頭基體為APS塑探頭基體。

上述的二維微磁儀探頭中，所述霍爾元件為UGN3503霍爾元件。

總的來說，與現有技術相比，本實用新型具有如下優點和效果：本二維微磁儀探頭克服現有磁場測量儀器不能測量出磁場方向的不足。本實用新型結構簡單，安裝方便，將該二維探頭應用于微磁儀中，不僅能測量出磁場的磁感應強度的大小，而且能方便地測量出空間任一微小磁場的方向。

附圖說明

圖1是本實用新型的二維微磁儀探頭的結構示意圖。

圖2是二維微磁儀機械裝配圖。

圖中：1.微磁儀探頭基體2.霍爾元件3.小電路板4.焊錫點5.覆銅電線6.探頭外殼7.信號傳送線套管8.微磁儀電路板腔體9.顯示屏10.鍵盤控制按鈕11.底座。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的實施作進一步說明，但本實用新型的保護和實施不限于此。

在圖1中，已焊接上霍爾元件2的小電路板3與微磁儀基體1通過過盈配合裝配在一起。為保證兩個霍爾元件的垂直度，微磁儀基體1采用APS塑料為原材料，通過高精度銑床加工獲得。小電路板按設計尺寸裝配。霍爾元件2的管腳與小電路板3上的覆銅電線5之間通過焊錫點4焊接?；魻栐?在分別感應到兩相互垂直的磁場分量后，通過覆銅電線將霍爾電壓信號由傳輸線輸入微磁儀內部的單片機控制系統。為減少信號在傳輸過程中受到的干擾，應該盡量保證焊錫點4的均勻飽滿，形狀規則。

在圖2中，霍爾元件探頭裝配在探頭外殼6內腔，并用鋁材緊定螺釘固定，信號由傳輸線從套管7內部走線，傳至微磁儀電路板腔體8中的數據處理系統(如單片機系統)，該系統內含單片機電路，放大電路及A/D轉換電路等。經數據處理后，在顯示屏9上顯示出測量結果?？赏ㄟ^控制鍵盤控制按鈕10，對測量結果選擇顯示，并可選擇顯示各個方向的磁場分量及其合場強大小，以及磁場方向角。探頭外殼6還起到保護易損原件霍爾片的作用，以及對測量環境不產生干擾的作用。底座11為整個測量提供了一個穩定的基礎，使測量過程不產生抖動。

本實用新型由事先制作好的電壓基準與霍爾電壓進行差分，再通過多路模擬開關分時選擇各通道的信號，經過運算放大器和A/D轉換器，最后進入單片機系統。

微磁儀原理簡介：當外磁場垂直穿過霍爾元件片時，若給霍爾元件通以恒定電流，則在霍爾元件的輸出腳會輸出霍爾電壓信號?；魻栯妷号c事先制作好的電壓基準進行差分運算，所得各通道信號經過多路模擬開關分時選擇，通過運算放大器和A/D轉換器，進入單片機系統進行處理分析，最后在顯示屏上顯示所測磁場的磁感應強度大小以及磁感應強度與設定的空間直角坐標系中各坐標軸正方向的夾角，從而達到測量磁場的大小和方向之目的。

下面再介紹一下測量實驗：

測量環境：由亥姆霍茲線圈產生磁場。

探頭位置：置于亥姆霍茲線圈中間。

測量：微磁儀在初始測量時將初始值自動歸零，然后進行精度測試。實驗中讓微磁儀與我實驗室在市場購買的高斯計同時進行測量，測量數據對比如表1所示。

表1

從表1中可以看出，利用本探頭的微磁儀所測數據精度高于市場購買的高斯計。