[實(shí)用新型]一種空間磁場(chǎng)強(qiáng)度分布式同步檢測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520579203.0
• 申請(qǐng)日: 2015-08-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204832477U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂富勇;周瑞卿;阮世陽(yáng);吳豪;程文燦;唐迎川;趙嘉敏;李鵬生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京信息工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R33/10
• 分類號(hào): G01R33/10
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種空間磁場(chǎng)強(qiáng)度分布式同步檢測(cè)裝置，屬于空間磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

當(dāng)前幾乎任何技術(shù)領(lǐng)域都離不開(kāi)磁場(chǎng)測(cè)量，以無(wú)線輸電技術(shù)為例，現(xiàn)在主要都是利用磁場(chǎng)作為能量的傳輸通道。因此空間磁場(chǎng)的測(cè)量對(duì)無(wú)線輸電系統(tǒng)的研發(fā)具有重要的意義，尤其對(duì)磁共振耦合無(wú)線電能傳輸技術(shù)。

現(xiàn)在測(cè)量磁場(chǎng)的方法雖然很多，但是很少有專利與論文介紹如何實(shí)現(xiàn)空間多點(diǎn)磁場(chǎng)的同步采集。現(xiàn)有專利雖然有涉及磁場(chǎng)的分布式檢測(cè)，但都存在不足。例如：《一種三維場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試儀及多節(jié)點(diǎn)分布式場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試裝置》（授權(quán)公告號(hào)：CN204065245U），雖然在空間布置多個(gè)采集裝置來(lái)進(jìn)行分布式檢測(cè)，但是既沒(méi)有多點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的同步采集的軟硬件設(shè)計(jì)也沒(méi)有給出采集節(jié)點(diǎn)陣列的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，此外也未考慮多點(diǎn)如何組網(wǎng)以及電磁場(chǎng)的互相干擾等問(wèn)題。《一種基于TMR磁場(chǎng)傳感器陣列的渦流檢測(cè)探頭及其檢測(cè)方法》（公開(kāi)號(hào)：CNIO4407047A），雖然提高了探測(cè)線圈的靈敏度與檢測(cè)效率，但也沒(méi)有解決空間多點(diǎn)磁場(chǎng)的同步采集難題。《多點(diǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量?jī)x》（授權(quán)公告號(hào)：CN203759229U），在一個(gè)正方體的六個(gè)面上對(duì)稱表貼六個(gè)霍爾傳感器，以此來(lái)檢測(cè)空間多點(diǎn)磁場(chǎng)。但是該設(shè)計(jì)存在明顯的缺陷：首先不可以實(shí)現(xiàn)六點(diǎn)的同步采集，其次采集節(jié)點(diǎn)數(shù)不可以增加，只能通過(guò)移動(dòng)探頭來(lái)檢測(cè)空間其他位置的磁場(chǎng)，十分不方便。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種空間磁場(chǎng)強(qiáng)度分布式同步檢測(cè)裝置，通過(guò)構(gòu)建一套傳感器網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)空間多點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的同步采集。

本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案：

一種空間磁場(chǎng)強(qiáng)度分布式同步檢測(cè)裝置，包括測(cè)磁節(jié)點(diǎn)陣列、控制終端，所述測(cè)磁節(jié)點(diǎn)陣列包括n行m列的測(cè)磁節(jié)點(diǎn)，n、m均為正整數(shù)，所述測(cè)磁節(jié)點(diǎn)包括依次連接的磁場(chǎng)傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、采樣保持器、A/D轉(zhuǎn)換電路和微處理器，所述采樣保持器和微處理器分別與控制終端連接；

所述磁場(chǎng)傳感器將磁場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并傳送至信號(hào)調(diào)理電路，信號(hào)調(diào)理電路將電信號(hào)調(diào)理為電壓信號(hào)傳送至采樣保持器，微處理器控制A/D轉(zhuǎn)換電路采集采樣保持器保持的電壓信號(hào)并進(jìn)行存儲(chǔ)，控制終端將微處理器存儲(chǔ)的電壓信號(hào)讀取出來(lái)并進(jìn)行處理。

進(jìn)一步的，該檢測(cè)裝置還包括測(cè)磁節(jié)點(diǎn)陣列安裝平面，所述測(cè)磁節(jié)點(diǎn)陣列固定在所述測(cè)磁節(jié)點(diǎn)陣列安裝平面的其中一面。

進(jìn)一步的，該檢測(cè)裝置還包括支桿，所述測(cè)磁節(jié)點(diǎn)安裝平面未安裝測(cè)磁節(jié)點(diǎn)陣列的一面固定于支桿上。

優(yōu)選的，所述測(cè)磁節(jié)點(diǎn)陣列安裝平面的形狀為正方形或長(zhǎng)方形。

優(yōu)選的，所述信號(hào)調(diào)理電路包括緩沖放大器和程控放大器，所述緩沖放大器的輸入端與磁場(chǎng)傳感器的輸出端相連，緩沖放大器的輸出端與程控放大器的輸入端相連，程控放大器的輸出端與采樣保持器的輸入端相連。

優(yōu)選的，所述n、m均為6。

本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：

1、本實(shí)用新型空間磁場(chǎng)強(qiáng)度分布式同步檢測(cè)裝置，在每個(gè)采集通道都加上采樣保持器，并構(gòu)建了一套傳感器網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了空間多點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的同步采集，實(shí)時(shí)性好。

2、本實(shí)用新型空間磁場(chǎng)強(qiáng)度分布式同步檢測(cè)裝置，檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留了支桿，具有易拼接拓展等優(yōu)點(diǎn)，并且可以通過(guò)跳點(diǎn)采集來(lái)改變磁場(chǎng)檢測(cè)分辨率。

3、本實(shí)用新型空間磁場(chǎng)強(qiáng)度分布式同步檢測(cè)裝置，檢測(cè)裝置的陣列式結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)以較低的采樣率來(lái)檢測(cè)高頻磁場(chǎng)，降低了對(duì)硬件采集電路的速度的要求。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型空間磁場(chǎng)強(qiáng)度分布式同步檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本實(shí)用新型空間磁場(chǎng)強(qiáng)度分布式同步檢測(cè)的組網(wǎng)框圖。

圖3是本實(shí)用新型檢測(cè)裝置中測(cè)磁節(jié)點(diǎn)的一種實(shí)現(xiàn)方式示意圖。

圖4是本實(shí)用新型檢測(cè)裝置中采樣保持器的一種實(shí)現(xiàn)方式原理圖。

其中：1為測(cè)磁節(jié)點(diǎn)陣列安裝平面，2為測(cè)磁節(jié)點(diǎn)，3為支桿，4為總線，5為控制終端，6為磁場(chǎng)傳感器，7為信號(hào)調(diào)理電路，8為采樣保持器，9為A/D轉(zhuǎn)換電路，10為微處理器。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能解釋為對(duì)本實(shí)用新型的限制。