[發明專利]一種非晶絲阻抗張量自動測量裝置

有效

• 申請號: 201710890983.4
• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN107831457B
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 許洪光;楊童;蔡澤峰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學深圳研究生院
• 主分類號: G01R33/09
• 分類號: G01R33/09
• 代理公司: 深圳市添源知識產權代理事務所(普通合伙) 44451
• 代理人: 羅志偉

1.一種非晶絲阻抗張量的測量裝置，其特征在于：所述裝置包括控制計算機(1)和測量控制軟件、程控電流源(2)、程控信號發生器(3)、非晶絲(4)、二軸亥姆霍茲線圈(5)、螺線管線圈(6)以及信號處理電路板(7)；信號處理電路板(7)包括信號切換矩陣、相位/幅度檢測器、信號調理電路、模數轉換器以及微處理器；程控信號發生器(3)、程控電流源(2)以及信號處理電路板(7)通過UART電纜與控制計算機(1)相連，控制計算機(1)通過測量控制軟件對程控信號發生器(3)、程控電流源(2)參數以及信號電路板(7)進行程序控制，實現不同參數條件下非晶絲阻抗張量的自動化測量，并繪出阻抗張量特性曲線；螺線管線圈(6)穿過非晶絲(4)，兩者軸心重合；二軸亥姆霍茲線圈(5)包括相互正交的軸向線圈和環向線圈，螺線管線圈(6)和非晶絲(4)位于二軸亥姆霍茲線圈(5)中；其中，非晶絲阻抗張量是由4個復阻抗分量構成的復數矩陣，各個分量采用圓柱坐標表示，分為軸向-軸向、軸向-環向、環向-軸向以及環向-環向4個阻抗分量。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述非晶絲(4)是負向磁致伸縮系數接近于零的Co基非晶絲，其直徑為5-100微米。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述二軸亥姆霍茲線圈(5)用于產生均勻的、互相垂直的磁場。

4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：流過非晶絲的電流定義為軸向電流，非晶絲兩端的電壓定義為軸向電壓；在軸向-環向阻抗測量和環向-軸向阻抗測量時，驅動螺線管線圈的電流定義為環向電流，螺線管線圈兩端電壓定義為環向電壓；在環向-環向阻抗測量時，螺線管線圈兩端電壓定義為環向電壓，驅動亥姆霍茲線圈的電流定義為環向電流。

5.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于：每個阻抗分量使用對應坐標軸方向的電壓與電流之比進行表示，軸向-軸向阻抗定義為非晶絲兩端電壓與流過非晶絲的電流之比，軸向-環向阻抗定義為非晶絲兩端電壓與穿過非晶絲的螺線管線圈流過電流之比、環向-軸向阻抗定義為穿過非晶絲的螺線管線圈兩端電壓與流過非晶絲的電流之比、環向-環向阻抗定義為穿過非晶絲的螺線管線圈兩端電壓與流過亥姆霍茲線圈電流之比。

6.根據權利要求1或4所述的裝置，其特征在于：各個驅動電流采用程控電流源驅動，通過讀取電流示值實現電流測量，各個輸出電壓通過模數轉換器實現電壓測量。

7.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：通過調整每組亥姆霍茲線圈激勵電流的相對大小，根據矢量合成原理，產生任意大小、任意角度的非軸向的均勻磁場，通過改變磁場與非晶絲軸向的夾角，用于測量在不同角度下的阻抗張量。

8.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：各個阻抗測量的激勵信號和測量信號通過信號切換矩陣將各個信號切換到相應的激勵端口和測量端口，實現在一個測量裝置上測量阻抗張量全部分量的功能。