專(zhuān)利名稱(chēng)：二維微磁儀探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種微磁儀，尤其涉及一種二維微磁儀探頭。
背景技術(shù)：
目前，測(cè)量磁場(chǎng)儀器一般為高斯計(jì)或特斯拉計(jì)。其探頭內(nèi)置霍爾元件，將探頭移至 磁場(chǎng)環(huán)境并旋轉(zhuǎn)至適當(dāng)位置，霍爾元件上則可以產(chǎn)生霍爾電壓信號(hào)，通過(guò)儀器內(nèi)置電路及 單片機(jī)系統(tǒng)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理分析后，在顯示屏上顯示所測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。但是，目 前的高斯計(jì)或特斯拉計(jì)不能測(cè)量出磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，給應(yīng)用帶來(lái)不便。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供二維微磁儀探頭。本實(shí)用新型通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種二維微磁儀探頭，包括兩個(gè)霍爾元件和一個(gè)探頭基體，所述霍爾元件分別安 裝在探頭基體的兩個(gè)相互垂直的表面。上述的二維微磁儀探頭中，所述霍爾元件焊接在電路板上，電路板通過(guò)過(guò)盈配合 裝在探頭基體上。上述的二維微磁儀探頭中，霍爾元件的管腳與通過(guò)焊點(diǎn)與所述電路板上的覆銅電 線焊接。上述的二維微磁儀探頭中，霍爾元件的管腳通過(guò)所述電路板上的覆銅電線與微磁 儀內(nèi)部的單片機(jī)電連接。上述的二維微磁儀探頭中，所述探頭基體為APS塑探頭基體。上述的二維微磁儀探頭中，所述霍爾元件為UGN3503霍爾元件?？偟膩?lái)說(shuō)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果本二維微磁儀探頭 克服現(xiàn)有磁場(chǎng)測(cè)量?jī)x器不能測(cè)量出磁場(chǎng)方向的不足。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，將該 二維探頭應(yīng)用于微磁儀中，不僅能測(cè)量出磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，而且能方便地測(cè)量出 空間任一微小磁場(chǎng)的方向。

圖1是本實(shí)用新型的二維微磁儀探頭的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是二維微磁儀機(jī)械裝配圖。圖中1.微磁儀探頭基體2.霍爾元件3.小電路板4.焊錫點(diǎn)5.覆銅電線6.探 頭外殼7.信號(hào)傳送線套管8.微磁儀電路板腔體9.顯示屏10.鍵盤(pán)控制按鈕11.底座。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施作進(jìn)一步說(shuō)明，但本實(shí)用新型的保護(hù)和實(shí)施不 限于此。[0016]在圖1中，已焊接上霍爾元件2的小電路板3與微磁儀基體1通過(guò)過(guò)盈配合裝配 在一起。為保證兩個(gè)霍爾元件的垂直度，微磁儀基體1采用APS塑料為原材料，通過(guò)高精度 銑床加工獲得。小電路板按設(shè)計(jì)尺寸裝配?；魻栐?的管腳與小電路板3上的覆銅電線 5之間通過(guò)焊錫點(diǎn)4焊接?；魻栐?在分別感應(yīng)到兩相互垂直的磁場(chǎng)分量后，通過(guò)覆銅電 線將霍爾電壓信號(hào)由傳輸線輸入微磁儀內(nèi)部的單片機(jī)控制系統(tǒng)。為減少信號(hào)在傳輸過(guò)程中 受到的干擾，應(yīng)該盡量保證焊錫點(diǎn)4的均勻飽滿(mǎn)，形狀規(guī)則。在圖2中，霍爾元件探頭裝配在探頭外殼6內(nèi)腔，并用鋁材緊定螺釘固定，信號(hào)由 傳輸線從套管7內(nèi)部走線，傳至微磁儀電路板腔體8中的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(如單片機(jī)系統(tǒng))， 該系統(tǒng)內(nèi)含單片機(jī)電路，放大電路及A/D轉(zhuǎn)換電路等。經(jīng)數(shù)據(jù)處理后，在顯示屏9上顯示出 測(cè)量結(jié)果?？赏ㄟ^(guò)控制鍵盤(pán)控制按鈕10，對(duì)測(cè)量結(jié)果選擇顯示，并可選擇顯示各個(gè)方向的磁 場(chǎng)分量及其合場(chǎng)強(qiáng)大小，以及磁場(chǎng)方向角。探頭外殼6還起到保護(hù)易損原件霍爾片的作用， 以及對(duì)測(cè)量環(huán)境不產(chǎn)生干擾的作用。底座11為整個(gè)測(cè)量提供了一個(gè)穩(wěn)定的基礎(chǔ)，使測(cè)量過(guò) 程不產(chǎn)生抖動(dòng)。本實(shí)用新型由事先制作好的電壓基準(zhǔn)與霍爾電壓進(jìn)行差分，再通過(guò)多路模擬開(kāi)關(guān) 分時(shí)選擇各通道的信號(hào)，經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器和A/D轉(zhuǎn)換器，最后進(jìn)入單片機(jī)系統(tǒng)。微磁儀原理簡(jiǎn)介當(dāng)外磁場(chǎng)垂直穿過(guò)霍爾元件片時(shí)，若給霍爾元件通以恒定電流， 則在霍爾元件的輸出腳會(huì)輸出霍爾電壓信號(hào)?；魻栯妷号c事先制作好的電壓基準(zhǔn)進(jìn)行差分 運(yùn)算，所得各通道信號(hào)經(jīng)過(guò)多路模擬開(kāi)關(guān)分時(shí)選擇，通過(guò)運(yùn)算放大器和A/D轉(zhuǎn)換器，進(jìn)入單 片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理分析，最后在顯示屏上顯示所測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小以及磁感應(yīng)強(qiáng)度 與設(shè)定的空間直角坐標(biāo)系中各坐標(biāo)軸正方向的夾角，從而達(dá)到測(cè)量磁場(chǎng)的大小和方向之目 的。下面再介紹一下測(cè)量實(shí)驗(yàn)測(cè)量環(huán)境由亥姆霍茲線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)。探頭位置置于亥姆霍茲線圈中間。測(cè)量微磁儀在初始測(cè)量時(shí)將初始值自動(dòng)歸零，然后進(jìn)行精度測(cè)試。實(shí)驗(yàn)中讓微磁 儀與我實(shí)驗(yàn)室在市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)的高斯計(jì)同時(shí)進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)比如表1所示。表 權(quán)利要求二維微磁儀探頭，其特征在于包括兩個(gè)霍爾元件和一個(gè)探頭基體，所述霍爾元件分別安裝在探頭基體的兩個(gè)相互垂直的表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二維微磁儀探頭，其特征在于所述霍爾元件焊接在電路板 上，電路板通過(guò)過(guò)盈配合裝在探頭基體上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二維微磁儀探頭，其特征在于霍爾元件的管腳與通過(guò)焊點(diǎn)與 所述電路板上的覆銅電線焊接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的二維微磁儀探頭，其特征在于霍爾元件的管腳通過(guò)所述電路 板上的覆銅電線與微磁儀內(nèi)部的單片機(jī)電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)所述的二維微磁儀探頭，其特征在于所述探頭基體為 APS塑探頭基體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的二維微磁儀探頭，其特征在于所述霍爾元件為UGN3503霍爾 元件。專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種二維微磁儀探頭，包括兩個(gè)霍爾元件和一個(gè)探頭基體，所述霍爾元件分別安裝在探頭基體的兩個(gè)相互垂直的表面，霍爾元件焊接在電路板上，電路板通過(guò)過(guò)盈配合裝在探頭基體上。當(dāng)外磁場(chǎng)垂直穿過(guò)霍爾元件片時(shí)，若給霍爾元件通以恒定電流，則在霍爾元件的輸出腳會(huì)輸出霍爾電壓信號(hào)?；魻栯妷号c事先制作好的電壓基準(zhǔn)進(jìn)行差分運(yùn)算，所得各通道信號(hào)經(jīng)過(guò)多路模擬開(kāi)關(guān)分時(shí)選擇，通過(guò)運(yùn)算放大器和A/D轉(zhuǎn)換器，進(jìn)入單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理分析，計(jì)算出測(cè)量結(jié)果。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，使微磁儀不僅能測(cè)量出磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，而且能方便地測(cè)量出空間任一微小磁場(chǎng)的方向。
文檔編號(hào)G01R33/07GK201754180SQ20102026251
公開(kāi)日2011年3月2日 申請(qǐng)日期2010年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者張紅, 徐海紅, 續(xù)志峰, 陳偉豐, 陳祝權(quán), 鮑翔 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)