[發(fā)明專利]一種多繞組磁耦合接收線圈結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710098427.3
• 申請(qǐng)日: 2017-02-23
• 公開（公告）號(hào): CN106935388B
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳為;鄭端端;陳慶彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號(hào): H01F38/14
• 分類號(hào): H01F38/14;H01F27/30
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

1.一種多繞組磁耦合接收線圈結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括一環(huán)形磁芯以及若干組繞組；所述若干組繞組分為兩類，第一類繞組包括大于等于3組的繞組，該第一類繞組沿所述環(huán)形磁芯的截面均勻分布繞制，用以耦合感應(yīng)與環(huán)形磁芯平面平行方向的任意角度的外部磁場(chǎng)；第二類繞組包括1組繞組，該第二類繞組沿所述環(huán)形磁芯的磁環(huán)圓周繞制，用以耦合感應(yīng)與環(huán)形磁芯平面垂直方向的外部磁場(chǎng)；所述若干組繞組的端口通過一個(gè)多路選通開關(guān)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)不同的選通連接后輸出，用以使得各個(gè)繞組的耦合感應(yīng)電壓相互疊加。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多繞組磁耦合接收線圈結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述繞組的端口連接關(guān)系的確定通過分析法實(shí)現(xiàn)，所述分析法適用于外部磁場(chǎng)方向已知的場(chǎng)合，具體為：事先分析出在所有外部磁場(chǎng)方向作用下的各繞組端口的串聯(lián)順序，根據(jù)所述的串聯(lián)順序確定選通開關(guān)的接通或關(guān)斷，排除不必要的連接；當(dāng)某個(gè)已知方向的外部磁場(chǎng)作用時(shí)，通過選通相應(yīng)的開關(guān)得到感應(yīng)電壓最大的繞組端口串聯(lián)順序。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多繞組磁耦合接收線圈結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述繞組的端口連接關(guān)系的確定通過試探法實(shí)現(xiàn)，所述試探法適用于外部磁場(chǎng)方向未知的場(chǎng)合，具體為：首先將各組繞組端口通過任意一種串聯(lián)順序連接，從進(jìn)線端所在的繞組開始，每次通過選通開關(guān)切換相鄰兩個(gè)繞組間的連接端，比較二者的感應(yīng)電壓大小，如果切換后感應(yīng)電壓變大，則按照切換后的連接端進(jìn)行選通，如果切換后感應(yīng)電壓變小，則仍保持切換前的選通方式，如果切換前后感應(yīng)電壓并沒有發(fā)生變化，則切換前后的選通方式可在按照切換后的連接端進(jìn)行選通的方式和仍保持切換前的選通方式中任選其一，直到將所有繞組都串聯(lián)起來，便可得到空間內(nèi)某個(gè)方向磁場(chǎng)下的最大感應(yīng)電壓。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多繞組磁耦合接收線圈結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述繞組的端口連接關(guān)系的確定通過測(cè)試法實(shí)現(xiàn)，所述測(cè)試法適用于外部磁場(chǎng)方向未知的場(chǎng)合，通過判斷所有繞組的電壓極性再進(jìn)行串聯(lián)，具體為：首先測(cè)量出所有繞組兩端的電壓大小，取電壓最大的繞組作為參考繞組，然后將參考繞組與剩下的各組繞組逐個(gè)分別串聯(lián)，每次僅僅將參考繞組與剩余的其中一組繞組串聯(lián)，測(cè)量每次串聯(lián)后的進(jìn)線端和出線端間的電壓，如果該電壓與參考繞組原來的電壓相比增大了，則此時(shí)與參考繞組串聯(lián)的繞組兩端的極性相對(duì)應(yīng)的與參考繞組兩端的極性相反，反之亦然，如果該電壓與參考繞組原來的電壓相比減小了，則此時(shí)與參考繞組串聯(lián)的繞組兩端的極性相對(duì)應(yīng)的與參考繞組兩端的極性相同，以此判斷出所有繞組兩端的電壓極性，再通過選通開關(guān)實(shí)現(xiàn)同感應(yīng)電壓極性繞組的串聯(lián)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多繞組磁耦合接收線圈結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述繞組的端口連接關(guān)系的確定通過替代法實(shí)現(xiàn)，所述替代法適用于外部磁場(chǎng)方向未知的場(chǎng)合，具體為：首先在每一個(gè)原繞組的正中間套一個(gè)輔助繞組，即輔助繞組的對(duì)稱軸與原繞組的對(duì)稱軸是重合的，但是輔助繞組的匝數(shù)比原繞組少，僅需繞制少量的匝數(shù)即可，然后根據(jù)測(cè)試法測(cè)試所有輔助繞組兩端的電壓極性，則每個(gè)輔助繞組兩端的極性即代表相對(duì)應(yīng)的原繞組兩端的極性，以此判斷出所有原繞組的電壓極性，再通過選通開關(guān)實(shí)現(xiàn)同感應(yīng)電壓極性的串聯(lián)；

根據(jù)測(cè)試法測(cè)試所有輔助繞組兩端的電壓極性具體為：首先測(cè)量出所有輔助繞組兩端的電壓大小，取電壓最大的輔助繞組作為參考繞組，然后將參考繞組與剩下的各組輔助繞組逐個(gè)分別串聯(lián)，每次僅僅將參考繞組與剩余的其中一組輔助繞組串聯(lián)，測(cè)量每次串聯(lián)后的進(jìn)線端和出線端間的電壓，如果該電壓與參考繞組原來的電壓相比增大了，則此時(shí)與參考繞組串聯(lián)的輔助繞組兩端的極性相對(duì)應(yīng)的與參考繞組兩端的極性相反，反之亦然，如果該電壓與參考繞組原來的電壓相比減小了，則此時(shí)與參考繞組串聯(lián)的輔助繞組兩端的極性相對(duì)應(yīng)的與參考繞組兩端的極性相同，以此判斷出所有輔助繞組兩端的電壓極性。