專利名稱：三軸磁傳感器綜合參數(shù)測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)試裝置，特別是一種測(cè)試磁傳感器的裝置。
目前還沒(méi)有系統(tǒng)、完整和快速檢測(cè)磁傳感器各參數(shù)的設(shè)備?，F(xiàn)有的磁傳感器測(cè)試裝置是采用分離式的模擬裝置。在測(cè)試磁傳感器的自噪聲和漂移時(shí)，將磁傳感器放在屏蔽室或屏蔽筒內(nèi)用萬(wàn)用表測(cè)量自噪聲信號(hào)，用伏特計(jì)測(cè)量漂移。測(cè)靈敏度、線性度和頻率特性時(shí)，將磁傳感器放在亥姆霍茲環(huán)或薄壁螺線管的磁均勻區(qū)內(nèi)，用萬(wàn)用表或六筆記錄儀記錄，因此隨機(jī)因素較多，每次使用時(shí)，需要通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)械旋鈕來(lái)改變或重復(fù)磁場(chǎng)的參數(shù)，現(xiàn)有測(cè)試方法帶來(lái)的誤差較大，測(cè)量速度很慢，效率低，測(cè)試人員的勞動(dòng)強(qiáng)度大。
本實(shí)用新型的目的就是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、效率高和測(cè)量準(zhǔn)確的三軸磁傳感器綜合參數(shù)測(cè)試裝置，它可以自動(dòng)快速地在三個(gè)軸向上檢測(cè)三軸磁傳感器的接收靈敏度、線性度、頻率特性、自噪聲、漂移等各項(xiàng)參數(shù)。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，它包括有通過(guò)連接電纜彼此連接的計(jì)算機(jī)、控制電路、測(cè)試臺(tái)、磁屏蔽裝置，測(cè)試臺(tái)是由薄壁螺線管和三維旋轉(zhuǎn)平臺(tái)構(gòu)成，薄壁螺線管內(nèi)壁設(shè)置有導(dǎo)軌，三維旋轉(zhuǎn)平臺(tái)通過(guò)導(dǎo)軌設(shè)置在薄壁螺線管的內(nèi)部。
在上述的技術(shù)方案中，計(jì)算機(jī)和控制電路是現(xiàn)有的成熟技術(shù)，計(jì)算機(jī)內(nèi)配有相應(yīng)的控制軟件。本實(shí)用新型的工作原理是這樣的將三軸磁傳感器置于三維旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上，再將三維旋轉(zhuǎn)平臺(tái)沿導(dǎo)軌置于薄壁螺線管內(nèi)的勻磁區(qū)域中，分別旋轉(zhuǎn)三維旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，使三軸磁傳感器分別處在三個(gè)相互垂直的方向上，通過(guò)計(jì)算機(jī)和控制電路分別自動(dòng)測(cè)試出被測(cè)三軸磁傳感器的接收靈敏度、線性度和頻率特性等參數(shù)。將被測(cè)的磁傳感器量于磁屏蔽裝置內(nèi)，通過(guò)計(jì)算機(jī)和控制電路自動(dòng)測(cè)試出它的自噪聲和漂移。因能自動(dòng)地對(duì)磁傳感器進(jìn)行測(cè)試而使得測(cè)試人員的勞動(dòng)強(qiáng)度大為降低，提高了測(cè)試效率和測(cè)量精度。
由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、測(cè)試效率高和測(cè)量準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，它可以自動(dòng)快速地在三個(gè)軸向上檢測(cè)三軸磁傳感器的接收靈敏度、線性度、頻率特性、自噪聲、漂移等各項(xiàng)參數(shù)。
本實(shí)用新型的
如下圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為薄壁螺線管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為三維旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3中A向的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖3中B向的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為軸銷與左導(dǎo)桿、右導(dǎo)桿或外框兩邊的連接關(guān)系圖。
圖中1．磁屏蔽裝置；2．計(jì)算機(jī)；3．測(cè)試臺(tái)；4．薄壁螺線管；5．三維旋轉(zhuǎn)平臺(tái)；6．導(dǎo)軌；7．左導(dǎo)桿；8．右導(dǎo)桿；9．橫桿；10．外框；11．軸銷；12．內(nèi)框；13．限位板；14．磨擦墊圈；15．調(diào)節(jié)螺套；16．手柄；17．限轉(zhuǎn)擋板；18．限轉(zhuǎn)擋塊；19．拉板。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明如圖1、2、3所示，本實(shí)用新型包括有通過(guò)連接電纜彼此連接的計(jì)算機(jī)2、控制電路、測(cè)試臺(tái)3、磁屏蔽裝置1，測(cè)試臺(tái)3是由薄壁螺線管4和三維旋轉(zhuǎn)平臺(tái)5構(gòu)成，薄壁螺線管4內(nèi)壁設(shè)置有導(dǎo)軌6，三維旋轉(zhuǎn)平臺(tái)5通過(guò)導(dǎo)軌6設(shè)置在薄壁螺線管4的內(nèi)部。
本實(shí)用新型的工作原理是這樣的將三軸磁傳感器置于三維旋轉(zhuǎn)平臺(tái)5上，再將三維旋轉(zhuǎn)平臺(tái)5沿導(dǎo)軌6置于薄壁螺線管4內(nèi)的勻磁區(qū)域中，分別旋轉(zhuǎn)三維旋轉(zhuǎn)平臺(tái)5，使三軸磁傳感器分別處在三個(gè)相互垂直的方向上，通過(guò)計(jì)算機(jī)2和控制電路分別自動(dòng)測(cè)試出被測(cè)三軸磁傳感器的接收靈敏度、線性度和頻率特性等參數(shù)。將被測(cè)的磁傳感器置于磁屏蔽裝置1內(nèi)，通過(guò)計(jì)算機(jī)和控制電路自動(dòng)測(cè)試出它的自噪聲和漂移。因能自動(dòng)地對(duì)磁傳感器進(jìn)行測(cè)試而使得測(cè)試人員的勞動(dòng)強(qiáng)度大為降低，提高了測(cè)試效率和測(cè)量精度。
如圖3所示，三維旋轉(zhuǎn)平臺(tái)5是左導(dǎo)桿7、右導(dǎo)桿8通過(guò)兩根橫桿9固連在一起，在左導(dǎo)桿7、右導(dǎo)桿8之間，外框10通過(guò)軸銷11與左導(dǎo)桿7、右導(dǎo)桿8呈對(duì)稱性鉸接，內(nèi)框12通過(guò)軸銷11與外框10兩邊呈對(duì)稱性鉸接，內(nèi)框12上設(shè)置有限位板13。它是這樣工作的先將內(nèi)框12、外框10、與左導(dǎo)桿7、右導(dǎo)桿8處于同一平面內(nèi)，被測(cè)三軸磁傳感器的第一個(gè)軸(如Y軸)與薄壁螺線管4的軸向一致，用于測(cè)出該方向的各參數(shù)；然后將外框10連同內(nèi)框12向前翻轉(zhuǎn)90度，被測(cè)三軸磁傳感器的第二軸(如X軸)與薄壁螺線管4的軸向一致，又可測(cè)出這一方向的各參數(shù)；再保持外框10的狀態(tài)不變而將內(nèi)框12順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)90度，則被測(cè)三軸磁傳感器的第三個(gè)軸(如Z軸)與薄壁螺線管4的方向一致，又可測(cè)出這一方向的各參數(shù)。從而保證被測(cè)三軸磁傳感器在三個(gè)相互垂直位置的正確性，有利于提高測(cè)量精度，改變方位時(shí)能方便準(zhǔn)確快捷。
如圖6所示，為了確保外框10和內(nèi)框12在旋轉(zhuǎn)90度后的測(cè)試過(guò)程中不致于自由擺動(dòng)，軸銷11與左導(dǎo)桿7、右導(dǎo)桿8或外框10兩邊的鉸接孔內(nèi)設(shè)置有磨擦墊圈14，與鉸接孔呈螺紋連接的調(diào)節(jié)螺套15壓在磨擦墊圈14上。這樣就可使外框10或內(nèi)框12轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有足夠的摩擦力矩防止內(nèi)框12裝上被測(cè)三軸磁傳感器后由于重心偏離而導(dǎo)致外框10或內(nèi)框12自由旋轉(zhuǎn)，以免影響測(cè)量精度。
如圖3所示，為了便于轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)框12，軸銷11的頂端設(shè)置手柄16。
如圖5所示，為了限定內(nèi)框12轉(zhuǎn)到90度得以定位，外框10上設(shè)置有限轉(zhuǎn)擋板17。
如圖4所示，為了限定外框10轉(zhuǎn)到90度得以定位，左導(dǎo)桿7或右導(dǎo)桿8上設(shè)置有限轉(zhuǎn)擋塊18。
如圖3所示，為了便于取放三維旋轉(zhuǎn)平臺(tái)5，在左導(dǎo)桿7、右導(dǎo)桿8的端部設(shè)置有拉板19。
當(dāng)測(cè)量三軸磁傳感器的接收靈敏度、線性度和頻率特性時(shí)，將被測(cè)三軸磁傳感器插放于三維旋轉(zhuǎn)平臺(tái)5的內(nèi)框12上的導(dǎo)槽內(nèi)，將三維旋轉(zhuǎn)平臺(tái)5推入薄壁螺線管4內(nèi)。被測(cè)三軸磁傳感器的引出電纜從薄壁螺線管4內(nèi)拉出接入計(jì)算機(jī)的接口，薄壁螺線管4的繞組線圈的引出電纜也接入計(jì)算機(jī)的接口。通過(guò)計(jì)算機(jī)控制超低頻信號(hào)發(fā)生器對(duì)薄壁螺線管4施加頻率為0.001HZ～1000HZ，驅(qū)動(dòng)電流為0.002mA～200mA所需的波形信號(hào)，復(fù)現(xiàn)磁場(chǎng)范圍為10-9T～10-4T。被測(cè)三軸磁傳感器接收到薄壁螺線管4內(nèi)部產(chǎn)生的磁場(chǎng)信號(hào)，A/D采集模塊將采集到的被測(cè)三軸磁傳感器的輸出磁場(chǎng)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送入計(jì)算機(jī)按軟件編程進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理，實(shí)時(shí)顯示記錄被測(cè)三軸磁傳感器的接收靈敏度、線性度和頻率響應(yīng)等參數(shù)。
當(dāng)測(cè)量三軸磁傳感器的自噪聲和漂移參數(shù)時(shí)，將被測(cè)三軸磁傳感器置入磁屏蔽裝置1中，并將其引出電纜接入計(jì)算機(jī)的接口。其信號(hào)經(jīng)程控放大模塊放大后經(jīng)由A/D采集模塊進(jìn)行采集并送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理，實(shí)時(shí)顯示、記錄被測(cè)三軸磁傳感器的自噪聲和漂移。
上述參數(shù)的測(cè)量過(guò)程和顯示記錄都是按編程自動(dòng)進(jìn)行的，大大提高了測(cè)試的精度和工作效率。同時(shí)本實(shí)用新型不僅適用于三軸磁傳感器的檢測(cè)，還適用于單軸、雙軸電磁感應(yīng)、磁膜和磁通門式等多類磁傳感器的測(cè)試檢定。
權(quán)利要求1．一種三軸磁傳感器綜合參數(shù)測(cè)試裝置，其特征在于包括有通過(guò)連接電纜彼此連接的計(jì)算機(jī)(2)、控制電路、測(cè)試臺(tái)(3)、磁屏蔽裝置(1)，測(cè)試臺(tái)(3)是由薄壁螺線管(4)和三維旋轉(zhuǎn)平臺(tái)(5)構(gòu)成，薄壁螺線管(4)內(nèi)壁設(shè)置有導(dǎo)軌(6)，三維旋轉(zhuǎn)平臺(tái)(5)通過(guò)導(dǎo)軌(6)設(shè)置在薄壁螺線管(4)的內(nèi)部。
2．如權(quán)利要求1所述的三軸磁傳感器綜合參數(shù)測(cè)試裝置，其特征在于三維旋轉(zhuǎn)平臺(tái)(5)是左導(dǎo)桿(7)、右導(dǎo)桿(8)通過(guò)橫桿(9)固連在一起，在左導(dǎo)桿(7)、右導(dǎo)桿(8)之間，外框(10)通過(guò)軸銷(11)與左導(dǎo)桿(7)、右導(dǎo)桿(8)呈對(duì)稱性鉸接，內(nèi)框(12)通過(guò)軸銷(11)與外框(10)兩邊呈對(duì)稱性鉸接，內(nèi)框(12)上設(shè)置有限位板(13)。
3．如權(quán)利要求2所述的三軸磁傳感器綜合參數(shù)測(cè)試裝置，其特征在于軸銷(11)與左導(dǎo)桿(7)、右導(dǎo)桿(8)或外框(10)兩邊的鉸接孔內(nèi)設(shè)置有磨擦墊圈(14)，與鉸接孔呈螺紋連接的調(diào)節(jié)螺套(15)壓在磨擦墊圈(14)上。
4．如權(quán)利要求2所述的三軸磁傳感器綜合參數(shù)測(cè)試裝置，其特征在于軸銷(11)的頂端設(shè)置手柄(16)。
5．如權(quán)利要求2所述的三軸磁傳感器綜合參數(shù)測(cè)試裝置，其特征在于外框(10)上設(shè)置有限轉(zhuǎn)擋板(17)。
6．如權(quán)利要求2所述的三軸磁傳感器綜合參數(shù)測(cè)試裝置，其特征在于左導(dǎo)桿(7)或右導(dǎo)桿(8)上設(shè)置有限轉(zhuǎn)擋塊(18)。
7．如權(quán)利要求2所述的三軸磁傳感器綜合參數(shù)測(cè)試裝置，其特征在于在左導(dǎo)桿(7)、右導(dǎo)桿(8)的端部設(shè)置有拉板(19)。
專利摘要一種三軸磁傳感器綜合參數(shù)測(cè)試裝置,其特征在于:包括有通過(guò)連接電纜彼此連接的計(jì)算機(jī)、控制電路、測(cè)試臺(tái)、磁屏蔽裝置,測(cè)試臺(tái)是由薄壁螺線管和三維旋轉(zhuǎn)平臺(tái)構(gòu)成,薄壁螺線管內(nèi)壁設(shè)置有導(dǎo)軌,三維旋轉(zhuǎn)平臺(tái)通過(guò)導(dǎo)軌設(shè)置在薄壁螺線管的內(nèi)部。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、測(cè)試效率高和測(cè)量準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn),它可以自動(dòng)快速地在三個(gè)軸向上檢測(cè)三軸磁傳感器的接收靈敏度、線性度、頻率特性、自噪聲、漂移等各項(xiàng)參數(shù)。
文檔編號(hào)G01R33/02GK2457615SQ00245130
公開(kāi)日2001年10月31日 申請(qǐng)日期2000年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月17日
發(fā)明者王文革, 馬福民, 李明, 牟晴 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍海軍裝備部駐重慶地區(qū)軍事代表局