[發(fā)明專利]一種通過分流等效非整數(shù)匝磁場線圈的方法

有效

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• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109637770B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程華富;翟晶晶;李享;姜浩;王芬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國船舶重工集團(tuán)公司第七一0研究所
• 主分類號: H01F5/00
• 分類號: H01F5/00
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 仇蕾安;楊志兵

本發(fā)明提供一種通過分流等效非整數(shù)匝磁場線圈的方法，當(dāng)磁場線圈為多繞組的組合線圈時，對于匝數(shù)的理論值為非整數(shù)的繞組，按w₀+1匝繞制該繞組；然后在該繞組上并聯(lián)一個分流電路，利用分流電路調(diào)整通過該繞組的電流，使該繞組的等效匝數(shù)為最佳理論值的非整數(shù)匝，最終實現(xiàn)磁場線圈均勻性的最佳。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種磁場線圈等效非整數(shù)匝繞組的實現(xiàn)技術(shù)，屬于磁場線圈技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在弱磁場計量測試技術(shù)及其應(yīng)用研究中，一般都離不開磁場線圈的使用。磁場線圈最核心的技術(shù)指標(biāo)就是在一定均勻區(qū)內(nèi)的磁場均勻性的好壞。為了提高磁場均勻性，經(jīng)常設(shè)計具有多個繞組的組合線圈。按均勻性最佳的要求，數(shù)學(xué)上可以得到組合線圈的尺寸、間距、以及各繞組匝數(shù)等最佳理論解。這個最佳理論參數(shù)一般都是非整數(shù)。對于線圈的尺寸、間距而言，非整數(shù)在機械上比較容易保證。而對于匝數(shù)，實際工程上只能繞制整數(shù)匝。因此，在磁場線圈的實際制作中，一般需要對匝數(shù)進(jìn)行近似取整。取整后的磁場線圈均勻性會偏離最佳理論值。這種偏離可能達(dá)到萬分之幾到千分之一。對于多數(shù)工程應(yīng)用來說，萬分之幾的偏離是可以接受。但對于計量標(biāo)準(zhǔn)裝置而言，有時0.01％的偏離都需要進(jìn)行調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種通過分流等效非整數(shù)匝磁場線圈的方法，采用該方法能夠使磁場線圈中繞組的等效匝數(shù)為最佳理論值的非整數(shù)匝，使磁場線圈均勻性為最佳理論值。

所述的通過分流等效非整數(shù)匝磁場線圈的方法為：對于磁場線圈中匝數(shù)的理論值為非整數(shù)的繞組，按w₀+1匝繞制該繞組；然后在該繞組上并聯(lián)一個分流電路，所述分流電路中分流電阻的取值為：

其中：R_x為分流電路中分流電阻的阻值；w₀為磁場線圈中該繞組匝數(shù)理論值的整數(shù)部分；w_x為磁場線圈中該繞組匝數(shù)理論值的小數(shù)部分；R₁為磁場線圈中該繞組的電阻。

當(dāng)R₁小于設(shè)定值時，先在該繞組上串連電阻R₂后再并聯(lián)所述分流電阻，此時分流電路中分流電阻的阻值為：

有益效果：

本發(fā)明利用通過并聯(lián)分流電路，利用分流電路調(diào)整通過磁場線圈中單個繞組的電流，使該繞組的等效匝數(shù)為最佳理論值的非整數(shù)匝，最終實現(xiàn)磁場線圈均勻性的最佳。

附圖說明

圖1為并聯(lián)有分流電路的磁場線圈的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為串聯(lián)電阻后并聯(lián)分流電路的磁場線圈的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

本實施例提供一種通過分流等效非整數(shù)匝磁場線圈的方法，通過在計算得到的匝數(shù)為非整數(shù)的繞組上增加分流電路，使其等效匝數(shù)與理論設(shè)計的非整數(shù)匝數(shù)一致，從而保證其磁場的均勻性。

當(dāng)磁場線圈為包括多個繞組的組合線圈時，利用分流電路調(diào)整通過磁場線圈中單個繞組的電流，使該繞組的實際有效匝數(shù)為最佳理論值的非整數(shù)匝，具體實現(xiàn)步驟如下：

a)按常規(guī)方法計算、設(shè)計磁場線圈，假設(shè)計算得到的磁場線圈的某個繞組的匝數(shù)為非整數(shù)，記為(w₀+w_x)，其中w₀為自然數(shù)，w_x為區(qū)間(0，1)的小數(shù)。

b)按(w₀+1)匝繞制該繞組的線圈。

c)為該繞組并聯(lián)上一個分流電路，如圖1所示，分流電路中電阻R_x的取值為：