一种适用于亥姆霍兹线圈的磁场方向快速切换装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及磁场方向切换技术，具体是一种适用于亥姆霍兹线圈的磁场方向快速切换装置。本发明专利技术解决了现有磁场方向切换技术切换速度慢、操作安全性差的问题。一种适用于亥姆霍兹线圈的磁场方向快速切换装置，包括主体部分和控制部分；所述主体部分包括矩形基板、第一至第四绝缘条板、第一至第六导电条板、第一至第八场效应管、第一至第十六导电条片；所述控制部分包括第一BNC接头、隔离电路、第五电阻、开关电路、第二至第五BNC接头、第一电容、第二电容、三端稳压器。本发明专利技术适用于磁场方向切换。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于亥姆霍兹线圈的磁场方向快速切换装置
本专利技术涉及磁场方向切换技术，具体是一种适用于亥姆霍兹线圈的磁场方向快速切换装置。
技术介绍
亥姆霍兹线圈是一种制造小范围区域均匀磁场的器件，其广泛应用于材料、制造、医疗、工程、航空航天和精密测量等领域。在诸多应用场合，往往需要对亥姆霍兹线圈产生的磁场方向进行切换。对此，人们普遍通过手动操作的方式将直流励磁电源的正、负极进行反接，由此改变亥姆霍兹线圈中的电流方向，从而切换亥姆霍兹线圈产生的磁场方向。此种磁场方向切换技术由于自身原理所限，存在如下问题：其一，在手动操作过程中，必需关闭直流励磁电源，由此导致切换速度慢。其二，由于亥姆霍兹线圈中的电流通常为大电流，导致手动操作过程中存在触电隐患，由此导致操作安全性差。基于此，有必要专利技术一种适用于亥姆霍兹线圈的磁场方向快速切换装置，以解决现有磁场方向切换技术切换速度慢、操作安全性差的问题。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有磁场方向切换技术切换速度慢、操作安全性差的问题，提供了一种适用于亥姆霍兹线圈的磁场方向快速切换装置。本专利技术是采用如下技术方案实现的：一种适用于亥姆霍兹线圈的磁场方向快速切换装置，包括主体部分和控制部分；所述主体部分包括矩形基板、第一至第四绝缘条板、第一至第六导电条板、第一至第八场效应管、第一至第十六导电条片；第一至第四绝缘条板均沿横向贴附于矩形基板的上板面，且第一至第四绝缘条板呈平行排列；第一至第四绝缘条板的左端均与矩形基板的左边缘齐平；第一至第四绝缘条板的右端均与矩形基板的右边缘齐平；第一至第四绝缘条板的上板面各沿横向开设有一道左右贯通的沉槽；第一导电条板沿横向贴附于第一绝缘条板上的沉槽内，且第一导电条板的左端超出第一绝缘条板的左端；第二导电条板沿横向贴附于第一绝缘条板上的沉槽内，且第二导电条板的右端超出第一绝缘条板的右端；第一导电条板的右端和第二导电条板的左端之间留有绝缘距离；第三导电条板沿横向贴附于第二绝缘条板上的沉槽内；第三导电条板的左端超出第二绝缘条板的左端；第三导电条板的右端与第二绝缘条板的右端齐平；第四导电条板沿横向贴附于第三绝缘条板上的沉槽内；第四导电条板的左端超出第三绝缘条板的左端；第四导电条板的右端与第三绝缘条板的右端齐平；第五导电条板沿横向贴附于第四绝缘条板上的沉槽内，且第五导电条板的左端超出第四绝缘条板的左端；第六导电条板沿横向贴附于第四绝缘条板上的沉槽内，且第六导电条板的右端超出第四绝缘条板的右端；第五导电条板的右端和第六导电条板的左端之间留有绝缘距离；第一至第四场效应管由左向右固定于矩形基板的上板面，且第一至第四场效应管均位于第一绝缘条板和第二绝缘条板之间；第五至第八场效应管由左向右固定于矩形基板的上板面，且第五至第八场效应管均位于第三绝缘条板和第四绝缘条板之间；第一导电条片的两端分别与第一导电条板、第一场效应管的漏极连接；第二导电条片的两端分别与第一导电条板、第二场效应管的漏极连接；第三导电条片的两端分别与第二导电条板、第三场效应管的源极连接；第四导电条片的两端分别与第二导电条板、第四场效应管的源极连接；第五导电条片的两端分别与第一场效应管的源极、第三导电条板连接；第六导电条片的两端分别与第二场效应管的源极、第三导电条板连接；第七导电条片的两端分别与第三场效应管的漏极、第三导电条板连接；第八导电条片的两端分别与第四场效应管的漏极、第三导电条板连接；第九导电条片的两端分别与第四导电条板、第五场效应管的源极连接；第十导电条片的两端分别与第四导电条板、第六场效应管的源极连接；第十一导电条片的两端分别与第四导电条板、第七场效应管的漏极连接；第十二导电条片的两端分别与第四导电条板、第八场效应管的漏极连接；第十三导电条片的两端分别与第五场效应管的漏极、第五导电条板连接；第十四导电条片的两端分别与第六场效应管的漏极、第五导电条板连接；第十五导电条片的两端分别与第七场效应管的源极、第六导电条板连接；第十六导电条片的两端分别与第八场效应管的源极、第六导电条板连接；所述控制部分包括第一BNC接头、隔离电路、第五电阻、开关电路、第二至第五BNC接头、第一电容、第二电容、三端稳压器；所述隔离电路包括第一至第四电阻、放大器；所述开关电路包括第六至第十三电阻、第一至第四模拟开关芯片；第一BNC接头的正极通过第一电阻与放大器的正输入端连接；第二电阻的一端接地，另一端与放大器的正输入端连接；第一BNC接头的负极通过第三电阻与放大器的负输入端连接；第四电阻的一端接地，另一端与放大器的负输入端连接；放大器的正供电端与+15V电源端连接；放大器的负供电端与-15V电源端连接；放大器的输出端通过第五电阻分别与第一至第四模拟开关芯片的输入端连接；第一模拟开关芯片的接地端通过第六电阻接地；第一模拟开关芯片的常开端与+15V电源端连接；第一模拟开关芯片的常闭端接地；第一模拟开关芯片的正供电端与+15V电源端连接；第一模拟开关芯片的负供电端与-15V电源端连接；第一模拟开关芯片的输出端与第二BNC接头的正极连接；第二BNC接头的正极分别与第一场效应管的栅极、第二场效应管的栅极连接；第二BNC接头的负极一方面通过第七电阻接地，另一方面分别与第一场效应管的源极、第二场效应管的源极连接；第二模拟开关芯片的接地端通过第八电阻接地；第二模拟开关芯片的常开端与+15V电源端连接；第二模拟开关芯片的常闭端接地；第二模拟开关芯片的正供电端与+15V电源端连接；第二模拟开关芯片的负供电端与-15V电源端连接；第二模拟开关芯片的输出端与第三BNC接头的正极连接；第三BNC接头的正极分别与第七场效应管的栅极、第八场效应管的栅极连接；第三BNC接头的负极一方面通过第九电阻接地，另一方面分别与第七场效应管的源极、第八场效应管的源极连接；第三模拟开关芯片的接地端通过第十电阻接地；第三模拟开关芯片的常开端接地；第三模拟开关芯片的常闭端与+15V电源端连接；第三模拟开关芯片的正供电端与+15V电源端连接；第三模拟开关芯片的负供电端与-15V电源端连接；第三模拟开关芯片的输出端与第四BNC接头的正极连接；第四BNC接头的正极分别与第五场效应管的栅极、第六场效应管的栅极连接；第四BNC接头的负极一方面通过第十一电阻接地，另一方面分别与第五场效应管的源极、第六场效应管的源极连接；第四模拟开关芯片的接地端通过第十二电阻接地；第四模拟开关芯片的常开端接地；第四模拟开关芯片的常闭端与+15V电源端连接；第四模拟开关芯片的正供电端与+15V电源端连接；第四模拟开关芯片的负供电端与-15V电源端连接；第四模拟开关芯片的输出端与第五BNC接头的正极连接；第五BNC接头的正极分别与第三场效应管的栅极、第四场效应管的栅极连接；第五BNC接头的负极一方面通过第十三电阻接地，另一方面分别与第三场效应管的源极、第四场效应管的源极连接；三端稳压器的输入端与+15V电源端连接；三端稳压器的输出端分别与第一至第四模拟开关芯片的参考电压端连接；三端稳压器的公共端接地；第一电容的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于亥姆霍兹线圈的磁场方向快速切换装置，其特征在于：包括主体部分和控制部分；/n所述主体部分包括矩形基板（1）、第一至第四绝缘条板（201~204）、第一至第六导电条板（301~306）、第一至第八场效应管（401~408）、第一至第十六导电条片（501~516）；/n第一至第四绝缘条板（201~204）均沿横向贴附于矩形基板（1）的上板面，且第一至第四绝缘条板（201~204）呈平行排列；第一至第四绝缘条板（201~204）的左端均与矩形基板（1）的左边缘齐平；第一至第四绝缘条板（201~204）的右端均与矩形基板（1）的右边缘齐平；第一至第四绝缘条板（201~204）的上板面各沿横向开设有一道左右贯通的沉槽；/n第一导电条板（301）沿横向贴附于第一绝缘条板（201）上的沉槽内，且第一导电条板（301）的左端超出第一绝缘条板（201）的左端；第二导电条板（302）沿横向贴附于第一绝缘条板（201）上的沉槽内，且第二导电条板（302）的右端超出第一绝缘条板（201）的右端；第一导电条板（301）的右端和第二导电条板（302）的左端之间留有绝缘距离；第三导电条板（303）沿横向贴附于第二绝缘条板（202）上的沉槽内；第三导电条板（303）的左端超出第二绝缘条板（202）的左端；第三导电条板（303）的右端与第二绝缘条板（202）的右端齐平；第四导电条板（304）沿横向贴附于第三绝缘条板（203）上的沉槽内；第四导电条板（304）的左端超出第三绝缘条板（203）的左端；第四导电条板（304）的右端与第三绝缘条板（203）的右端齐平；第五导电条板（305）沿横向贴附于第四绝缘条板（204）上的沉槽内，且第五导电条板（305）的左端超出第四绝缘条板（204）的左端；第六导电条板（306）沿横向贴附于第四绝缘条板（204）上的沉槽内，且第六导电条板（306）的右端超出第四绝缘条板（204）的右端；第五导电条板（305）的右端和第六导电条板（306）的左端之间留有绝缘距离；/n第一至第四场效应管（401~404）由左向右固定于矩形基板（1）的上板面，且第一至第四场效应管（401~404）均位于第一绝缘条板（201）和第二绝缘条板（202）之间；第五至第八场效应管（405~408）由左向右固定于矩形基板（1）的上板面，且第五至第八场效应管（405~408）均位于第三绝缘条板（203）和第四绝缘条板（204）之间；/n第一导电条片（501）的两端分别与第一导电条板（301）、第一场效应管（401）的漏极连接；第二导电条片（502）的两端分别与第一导电条板（301）、第二场效应管（402）的漏极连接；第三导电条片（503）的两端分别与第二导电条板（302）、第三场效应管（403）的源极连接；第四导电条片（504）的两端分别与第二导电条板（302）、第四场效应管（404）的源极连接；第五导电条片（505）的两端分别与第一场效应管（401）的源极、第三导电条板（303）连接；第六导电条片（506）的两端分别与第二场效应管（402）的源极、第三导电条板（303）连接；第七导电条片（507）的两端分别与第三场效应管（403）的漏极、第三导电条板（303）连接；第八导电条片（508）的两端分别与第四场效应管（404）的漏极、第三导电条板（303）连接；第九导电条片（509）的两端分别与第四导电条板（304）、第五场效应管（405）的源极连接；第十导电条片（510）的两端分别与第四导电条板（304）、第六场效应管（406）的源极连接；第十一导电条片（511）的两端分别与第四导电条板（304）、第七场效应管（407）的漏极连接；第十二导电条片（512）的两端分别与第四导电条板（304）、第八场效应管（408）的漏极连接；第十三导电条片（513）的两端分别与第五场效应管（405）的漏极、第五导电条板（305）连接；第十四导电条片（514）的两端分别与第六场效应管（406）的漏极、第五导电条板（305）连接；第十五导电条片（515）的两端分别与第七场效应管（407）的源极、第六导电条板（306）连接；第十六导电条片（516）的两端分别与第八场效应管（408）的源极、第六导电条板（306）连接；/n所述控制部分包括第一BNC接头（J1）、隔离电路、第五电阻（R5）、开关电路、第二至第五BNC接头（J2~J5）、第一电容（C1）、第二电容（C2）、三端稳压器（H）；/n所述隔离电路包括第一至第四电阻（R1~R4）、放大器（U）；/n所述开关电路包括第六至第十三电阻（R6~R13）、第一至第四模拟开关芯片（T1~T4）；/n第一BNC接头（J1）的正极通过第一电阻（R1）与放大器（U）的正输入端连接；第二电阻（R2）的一端接地，另一端与放大器（U）的正输入...

【技术特征摘要】
1.一种适用于亥姆霍兹线圈的磁场方向快速切换装置，其特征在于：包括主体部分和控制部分；
所述主体部分包括矩形基板（1）、第一至第四绝缘条板（201~204）、第一至第六导电条板（301~306）、第一至第八场效应管（401~408）、第一至第十六导电条片（501~516）；
第一至第四绝缘条板（201~204）均沿横向贴附于矩形基板（1）的上板面，且第一至第四绝缘条板（201~204）呈平行排列；第一至第四绝缘条板（201~204）的左端均与矩形基板（1）的左边缘齐平；第一至第四绝缘条板（201~204）的右端均与矩形基板（1）的右边缘齐平；第一至第四绝缘条板（201~204）的上板面各沿横向开设有一道左右贯通的沉槽；
第一导电条板（301）沿横向贴附于第一绝缘条板（201）上的沉槽内，且第一导电条板（301）的左端超出第一绝缘条板（201）的左端；第二导电条板（302）沿横向贴附于第一绝缘条板（201）上的沉槽内，且第二导电条板（302）的右端超出第一绝缘条板（201）的右端；第一导电条板（301）的右端和第二导电条板（302）的左端之间留有绝缘距离；第三导电条板（303）沿横向贴附于第二绝缘条板（202）上的沉槽内；第三导电条板（303）的左端超出第二绝缘条板（202）的左端；第三导电条板（303）的右端与第二绝缘条板（202）的右端齐平；第四导电条板（304）沿横向贴附于第三绝缘条板（203）上的沉槽内；第四导电条板（304）的左端超出第三绝缘条板（203）的左端；第四导电条板（304）的右端与第三绝缘条板（203）的右端齐平；第五导电条板（305）沿横向贴附于第四绝缘条板（204）上的沉槽内，且第五导电条板（305）的左端超出第四绝缘条板（204）的左端；第六导电条板（306）沿横向贴附于第四绝缘条板（204）上的沉槽内，且第六导电条板（306）的右端超出第四绝缘条板（204）的右端；第五导电条板（305）的右端和第六导电条板（306）的左端之间留有绝缘距离；
第一至第四场效应管（401~404）由左向右固定于矩形基板（1）的上板面，且第一至第四场效应管（401~404）均位于第一绝缘条板（201）和第二绝缘条板（202）之间；第五至第八场效应管（405~408）由左向右固定于矩形基板（1）的上板面，且第五至第八场效应管（405~408）均位于第三绝缘条板（203）和第四绝缘条板（204）之间；
第一导电条片（501）的两端分别与第一导电条板（301）、第一场效应管（401）的漏极连接；第二导电条片（502）的两端分别与第一导电条板（301）、第二场效应管（402）的漏极连接；第三导电条片（503）的两端分别与第二导电条板（302）、第三场效应管（403）的源极连接；第四导电条片（504）的两端分别与第二导电条板（302）、第四场效应管（404）的源极连接；第五导电条片（505）的两端分别与第一场效应管（401）的源极、第三导电条板（303）连接；第六导电条片（506）的两端分别与第二场效应管（402）的源极、第三导电条板（303）连接；第七导电条片（507）的两端分别与第三场效应管（403）的漏极、第三导电条板（303）连接；第八导电条片（508）的两端分别与第四场效应管（404）的漏极、第三导电条板（303）连接；第九导电条片（509）的两端分别与第四导电条板（304）、第五场效应管（405）的源极连接；第十导电条片（510）的两端分别与第四导电条板（304）、第六场效应管（406）的源极连接；第十一导电条片（511）的两端分别与第四导电条板（304）、第七场效应管（407）的漏极连接；第十二导电条片（512）的两端分别与第四导电条板（304）、第八场效应管（408）的漏极连接；第十三导电条片（513）的两端分别与第五场效应管（405）的漏极、第五导电条板（305）连接；第十四导电条片（514）的两端分别与第六场效应管（406）的漏极、第五导电条板（305）连接；第十五导电条片（515）的两端分别与第七场效应管（407）的源极、第六导电条板（306）连接；第十六导电条片（516）的两端分别与第八场效应管（408）的源极、第六导电条板（306）连接；
所述控制部分包括第一BNC接头（J1）、隔离电路、第五电阻（R5）、开关电路、第二至第五BNC接头（J2~J5）、第一电容（C1）、第二电容（C2）、三端稳压器（H）；
所述隔离电路包括第一至第四电阻（R1~R4）、放大器（U）；
所述开关电路包括第六至第十三电阻（R6~R13）、第一至第四模拟开关芯片（T1~T...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉清，武寄洲，肖连团，贾锁堂，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：山西;14