[發明專利]一種交變磁場感應裝置

有效

• 申請號: 201210180272.5
• 申請日: 2012-06-04
• 公開（公告）號: CN103454596B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 黃臻
• 申請（專利權）人: 國民技術股份有限公司
• 主分類號: G01R33/02
• 分類號: G01R33/02
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司11212
• 代理人: 楊立

技術領域

本發明涉及一種交變磁場感應裝置，屬于交變磁場領域。

背景技術

近年來，現有的交變磁場感應技術方案，如：線圈，頻率越高靈敏度越高，難以感應較低頻率的磁場，同時易受高頻干擾影響，感應弱信號需要線圈體積較大；霍爾器件，磁阻器件會感應靜磁場，雖然靜磁場信號可以通過高通濾波器消除，但是對于傳感器本身而言，在存在地磁環境下，需要非常大的動態范圍才能感應較弱變化磁場。

發明內容

本發明針對現有交變磁場感應技術受高頻干擾影響大、靈敏度低的不足，提供一種靈敏度高、受高頻干擾影響小的交變磁場感應裝置。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種交變磁場感應裝置，包括至少一個磁鐵和至少一個力電轉換模塊；

所述磁鐵與所述力電轉換模塊機械連接，所述磁鐵將其在交變磁場中接收的磁信號轉換為機械力并傳遞給所述力電轉換模塊；

所述力電轉換模塊將所述磁鐵提供的機械力轉換為電信號。

本發明的有益效果是：本發明所述的交變磁場感應裝置實現了磁鐵將交變磁場信號轉換為力，力電轉換模塊將力轉換為電信號的交變磁場與電信號的轉換；本裝置靈敏度高、受靜磁場影響小、受高頻干擾影響小。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，所述交變磁場感應裝置還包括處理模塊，所述處理模塊與至少兩個力電轉換模塊相連接，所述處理模塊接收兩個力電轉換模塊的電信號并進行比較計算得出干擾信號。

進一步，所述處理模塊消除的干擾包括振動干擾、加速度干擾和重力干擾。

進一步，所述磁鐵為永磁鐵或電磁鐵。

進一步，所述交變磁場感應裝置依靠電磁鐵調節勵磁電流改變靈敏度。進一步，所述力電轉換模塊為壓電器件、電阻應變器件、電容式傳感器、光電式傳感器、光纖應力傳感器、半導體應變片傳感器、藍寶石壓力傳感器或微機電壓力或應力傳感器等。

進一步，所述壓電器件的材料包括：

陶瓷類材料；

或者壓電單晶體，如石英、酒石酸鉀鈉等；

或者多晶壓電陶瓷，如鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛、鈮鎂酸鉛等，又稱為壓電陶瓷；

或者聚偏二氟乙烯(PVDF)；

或者單晶硅、多晶硅。

進一步，所述陶瓷類材料包括陶瓷類的鈦酸鋇、單晶類的石英、電氣石、羅德鹽、鉭酸鹽、鈮酸鹽等，或是薄膜類的氧化鋅。

進一步，所述交變磁場感應裝置還包括無磁性配重，所述無磁性配重用于將加速度，震動和重力方向的變化轉換為機械力并提供給所述力電轉換模塊。

進一步，所述交變磁場感應裝置還包括支架、設于支架外部的外殼，所述力電轉換模塊和所述磁鐵都設置在所述外殼的內部，所述交變磁場感應裝置中的力電轉換模塊固定在支架之間，所述力電轉換模塊包括第一電極和第二電極。

附圖說明

圖1為本發明具體實施例1所述的一種交變磁場感應裝置結構圖；

圖2為本發明具體實施例2所述的一種交變磁場感應裝置結構圖；

圖3為本發明具體實施例3所述的一種交變磁場感應裝置結構圖；

圖4為本發明具體實施例4所述的一種交變磁場感應裝置結構圖；

圖5為本發明具體實施例5所述的一種交變磁場感應裝置結構圖；

圖6為本發明具體實施例6所述的一種交變磁場感應裝置結構圖；

圖7為本發明具體實施例1所述的一種交變磁場感應裝置應用示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。

如圖1所示，本發明具體實施例1所述的一種交變磁場感應裝置，包括一個磁鐵1和一個力電轉換模塊2；所述磁鐵1與所述力電轉換模塊2機械連接，所述磁鐵1將其在交變磁場中接收的磁信號轉換為機械力并傳遞給所述力電轉換模塊2；所述力電轉換模塊2將所述磁鐵1提供的機械力轉換為電信號。

所述機械連接，可以是粘接、焊接，或將永磁材料噴鍍或蒸鍍到力電轉換模塊2上等工程技術手段。

所述磁鐵1為電磁鐵。

所述交變磁場感應裝置中依靠電磁鐵調節勵磁電流改變靈敏度。

所述力電轉換模塊2為壓電器件。

所述壓電器件的材料是陶瓷類的鈦酸鋇。

所述交變磁場感應裝置安裝時力電轉換模塊2為固定部分。