專利名稱：多通道磁比較儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種多通道磁比較儀，該磁比較儀用于測量直流電流，屬電磁測量技術領域。
對直流電流特別是強直流電流進行測量，目前應用最廣泛的是磁比較式直流電流比較儀，即磁比較儀，它一般由測量頭、通過電纜與測量頭連接的激勵電源，以及給測量頭上的比例繞組供電的直流可控電源等構成，使用時被測電流從測量頭中穿過，根據(jù)測量頭上比例繞組的纏繞方式可將比較儀分為兩大類，一類是在測量頭上均勻纏繞一個比例繞組，稱為單通道磁比較儀，另一類是將測量頭分成多段，每段上分別纏繞一個比例繞組，稱為多通道磁比較儀，由于外磁場的干擾及磁比較儀是用有差調(diào)節(jié)原理測量，因此這兩類比較儀均存在磁誤差和測量方法誤差，單通道磁比較儀的磁誤差大，不易消除，在實際中很少運用，多通道磁比較儀的磁誤差較小，在實際中應用較廣，但它的測量方法誤差卻難以滿足要求，人們?yōu)榱说玫阶銐虻男〉臏y量方法誤差，不得不增加測量頭上比例繞組的個數(shù)，并加裝十分龐大的磁屏蔽，這便使該儀器的結構十分復雜且成本較高。
為此，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術之不足，并提供一種結構簡單、成本較低的磁比較儀。
實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術方案為一種多通道磁比較儀，包括測量頭、通過電纜與測量頭相連的激勵電源，以及給測量頭上比例繞組供電的直流可控電源，其特殊之處是測量頭由A探頭和B探頭疊合而成，A探頭由單通道霍爾測磁器的探頭及纏繞在其上的一個比例繞組構成，B探頭則為均分成多段，且每段中開有氣隙、氣隙內(nèi)置有霍爾元件的環(huán)狀多邊形鐵芯，A、B探頭疊合而成的測量頭同樣被均分成多段，其分段點與B探頭的分段點相同，且每段上纏繞有一個比例繞組。
而且，構成A探頭的單通道霍爾測磁器的探頭為其中開有一個氣隙、氣隙內(nèi)置有霍爾元件的環(huán)狀多邊形鐵芯。
而且，測量頭中A、B探頭所用鐵芯的形狀、尺寸基本相同，均為矩形環(huán)狀調(diào)制鐵芯。
另外，測量頭上比例繞組的纏繞方向應遵循如下原則，即比例繞組中流過的電流在鐵芯中產(chǎn)生的磁勢與被測電流在鐵芯中產(chǎn)生的磁勢相反。
并且，測量頭上比例繞組的匝數(shù)與A探頭上比例繞組的匝數(shù)相同。
由上述技術方案可知，本發(fā)明提供的多通道磁比較儀的測量頭由A、B探頭疊合而成，A探頭由單通道霍爾測磁器的探頭及纏繞在其上的一個比例繞組構成，其中單通道霍爾測磁器的探頭又為中間開有一個氣隙、氣隙內(nèi)置有霍爾元件的環(huán)狀多邊形鐵芯，而這種結構與普通單通道磁比較儀的測量頭的結構相類似，B探頭為均分成多段，且每段中開有氣隙、氣隙內(nèi)置有霍爾元件的環(huán)狀多邊形鐵芯，A、B探頭疊合而成的測量頭同樣被均分成多段，且每段上纏繞有一個比例繞組，這又使測量頭同時具有多通道的結構，那么，在大量程時，只要該測量頭上比例繞組的數(shù)目足夠大，就可使磁誤差限制在給定范圍內(nèi)，又因為測量方法誤差的大小主要與磁比較儀的開環(huán)增益值有關，普通多通道比較儀的測量方法誤差為其開環(huán)增益的倒數(shù)，而本發(fā)明提供的磁比較儀的測量方法誤差為其開環(huán)增益與其中B探頭的開環(huán)增益之積的倒數(shù)，因此在相同的給定條件下，本發(fā)明的測量方法誤差可比普通多通道磁比較儀的測量方法誤差小得多，這便使本發(fā)明有條件采用更多的通道數(shù)而不必加裝磁屏蔽，從而達到誤差小的同時結構簡單、成本低的目的。
下面結合附圖
對本發(fā)明作進一步詳細說明。
附圖為本發(fā)明的結構示意圖。
由附圖所示，本發(fā)明所述的多通道磁比較儀的測量頭2由A、B探頭4、3疊合而成，A探頭由單通道霍爾測磁器的探頭及纏繞在其上的一個比例繞組5構成，構成A探頭4的單通道霍爾測磁器的探頭結構可以是該探頭為其中開有一個氣隙、氣隙內(nèi)置有霍爾元件8的環(huán)狀多邊形鐵芯，鐵芯通過電纜9與激勵電源10相連，均勻纏繞于鐵芯上的比例繞組5的匝數(shù)為W1，由直流可控電源6對比例繞組5供以直流電流，B探頭3鐵芯的形狀、尺寸與A探頭4的鐵芯基本相同，圖中均為矩形環(huán)狀調(diào)制鐵芯，不同的是B探頭3被均分成多段，每段中開有氣隙，且每個氣隙中置有霍爾元件14，為了清晰可見，附圖中只畫出了其中的一段，該段中的霍爾元件14通過電纜12與激勵電源11相連，A、B探頭4、3疊合后形成的測量頭2同樣被均分成多段，其分段點與B探頭3上的分段點相同，每段上均勻纏繞一個匝數(shù)為W2的比例繞組13，顯然該比例繞組13與A、B探頭均交連，構成B探頭3對A探頭4的耦合偏置，比例繞組13由直流可控電源7供給直流電流，為了使圖面清晰，圖中僅畫出了測量頭2上所纏的一個比例繞組13，一般A探頭4上比例繞組5的匝數(shù)W1與測量頭2每段上比例繞組13的匝數(shù)W2相同，測量頭2上比例繞組13的纏繞方向應遵循如下原則，即比例繞組13中流過的電流在鐵芯中產(chǎn)生的磁勢與被測電流在鐵芯中產(chǎn)生的磁勢方向相反，在使用比較儀時，應將被測直流電流的載流導體1置于測量頭2內(nèi)孔中，被測直流電流的測量結果即為該比較儀輸出的直流電流與測量頭2上每段中比例繞組13的匝數(shù)之積。
權利要求
1.一種多通道磁比較儀，包括測量頭[2]、通過電纜[9、12]與測量頭[2]相連的激勵電源[10、11]，以及給測量頭[2]上的比例繞組[5、13]供電的直流可控電源[6、7]，其特征在于測量頭[2]由A控頭[4]和B探頭[3]疊合而成，A探頭[4]由單通道霍爾測磁器的探頭及纏繞在其上的一個比例繞組[5]構成，B探頭[3]則為均分成多段，且每段中開有氣隙、氣隙內(nèi)置有霍爾元件[14]的環(huán)狀多邊形鐵芯，A、B探頭[4、3]疊合而成的測量頭[2]同樣被均分成多段，其分段點與B探頭[3]的分段點相同，且每段上均勻纏繞有一個比例繞組[13]。
2.根據(jù)權利要求1所述的磁比較儀，其特征在于構成A探頭[4]的單通道霍爾測磁器的探頭為其中開有一個氣隙、氣隙內(nèi)置有霍爾元件[8]的環(huán)狀多邊形鐵芯。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的磁比較儀，特征在于測量頭[2]中A、B探頭[4、3]所用鐵芯的形狀、尺寸基本相同，均為矩形環(huán)狀調(diào)制鐵芯。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的磁比較儀，其特征在于測量頭[2]上比例繞組[13]的纏繞方向應遵循如下原則，即比例繞組[13]中流過的電流在鐵芯中產(chǎn)生的磁勢與被測電流在鐵芯中產(chǎn)生的磁勢相反。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的磁比較儀，其特征在于測量頭[2]上每段所纏比例繞組[13]的匝數(shù)與A探頭[4]上比例繞組[5]的匝數(shù)相同。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種多通道磁比較儀，它由測量頭、激勵電源及直流可控電源等構成，其特殊之處是該測量頭由A、B探頭疊合而成，通過測量頭上纏繞的比例繞組形成B探頭對A探頭的耦合偏置，從而使該比較儀不僅誤差小，而且結構簡單、成本低。
文檔編號G01R19/165GK1149133SQ96119669
公開日1997年5月7日 申請日期1996年10月29日 優(yōu)先權日1996年10月29日
發(fā)明者韓德芳, 張科, 郭元春 申請人:郭元春, 韓德芳