精密多值电感标准制造技术

一种精密多值电感标准，其特征在于电感标准线圈为环形结构，有两条以上电感值引出线，引出线之间形成磁路闭合；导线的线膨胀系数α↓［ｒ］小于１０↑［－５］，骨架材料的线膨胀系数α↓［Ｒ］与导线的线膨胀系数α↓［ｒ］之间满足下式：　　　　α↓［Ｒ］＝（１．５～２．５）α↓［ｒ］。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及一种精密多值电感标准，是检测校准LCR测量仪的主要标准器之一，属计量

技术介绍
目前国外研制生产的环形标准电感器(如美国GR公司生产的GR1482标准电感器)仅是单名义值，还没有高精度的标准电感箱，而且温度系数较大(±3×10-5/℃)；国内研制的DGX-1电感箱温度系数较大，与GR1482相同，其电感值受环境温度变化的影响较大，不适合于作环境温度波动较大的现场标准，也不适合于在控温条件较差的实验室作标准。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种温度系数小，抗电磁干扰能力强，防潮性能好，几乎不受环境条件影响的精密多值电感箱，满足各计量、科研与生产部门检测/校准LCR测量仪的要求。本技术的技术解决方案是一种精密多值电感标准，电感标准线圈为环形结构，有两条以上电感值引出线，引出线之间形成磁路闭合；导线的线膨胀系数αr小于10-5，骨架材料的线膨胀系数αR与导线的线膨胀系数αr之间满足下式αR＝(1.5～2.5)αr一种精密多值电感标准，是将精密多值电感标准线圈用硅橡胶固定在环氧玻璃布板盒中，整个环氧玻璃布板盒再用硅橡胶固定在铝盒中，并且用泡沫填充在环氧玻璃布板盒与铝盒的间隙中，将其固定，然后用沥青与石蜡制成的填充物覆盖整个环氧玻璃布板盒，使之与空气隔离，再用导线将电感值引出线接到开关。本技术采用了独特的温度补偿技术和环形结构，并进行电磁屏蔽，同时采用双层密封和弹性接触，解决了环境温度影响、电磁干扰、防潮和防振的问题。本技术的环形电感器的温度补偿技术为减小其温度系数提供了理论依据，解决了环形电感器温度系数大这个长期困扰人们的技术难题，大大地提高了环形电感器的可靠性，环境温度的影响可以忽略不计。附图说明图1为精密多值电感标准线圈示意图。图2为精密多值电感标准线圈引出线示意图。图3为精密多值电感标准结构示意图。图中0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10.电感值引出线，31.铝盒上盖，32.填充物，33.环氧玻璃布板盒，34.电感值引出线，35.环氧玻璃布板骨架，36.泡沫，37.环形电感线圈，38.硅橡胶，39.铝盒。具体实施实施方式电感标准的结构采用环形，其优点是漏磁少，易于屏蔽，因此抗电磁干扰能力强，测量结果稳定可靠，环形电感器的缺点是加工工艺较复杂，温度系数偏大，为±3×10-5/℃，大约是螺管型电感器的10倍。下面主要从原理上分析环形电感器的温度补偿技术。横截面为圆的环形电感器如图1所示。由理论分析可知，电感器的温度系数为α＝2.08αr-1.08αR(1)式中αr-线圈沿r方向的温度线膨胀系数，可视为导线的线膨胀系数；αR-线圈沿R方向的温度线膨胀系数，可视为骨架材料的线膨胀系数；令式(1)中α＝0，便得到温度系数为零的条件αR＝1.92αr(2)由式(2)可知，当骨架材料的线膨胀系数αR为导线的线膨胀系数αr的1.92倍时，环形电感器的温度系数为零。理论上可以将环形电感器的温度系数减小为零，但事实上做不到，因为很难选择到线膨胀系数刚好满足上式关系的材料。只要骨架材料和导线的线膨胀系数基本满足上式，在αR是αr的(1.5～2.5)倍之间，并且导线本身的线膨胀系数在10-5数量级以下，均可以实现电感器的温度系数在10-6数量级以下。如导线选择黄铜(αr＝1.85×10-5/℃)或铜(αr＝1.85×10-5/℃)或定膨胀合金4J58(αr＝1.207×10-5/℃)，骨架材料选择非磁性材料环氧玻璃布板(αR＝2.9×10-5/℃)。在本实施例中，导线选择铜丝包线，骨架材料选择非磁性材料环氧玻璃布板(αR＝2.9×10-5/℃)，将αr＝1.65×10-5/℃和αR＝2.9×10-5/℃代入式(1)中，环形电感器的温度系数为α＝2.08×1.65×10-5/℃-1.08×2.9×10-5/℃＝3.0×10-6/℃该温度系数仅是目前国内外环形标准电感器温度系数(3.0×10-5/℃)的十分之一。依据理论分析，用本技术分别测量了0.9mH、9mH、90mH三只电感器的温度系数，测量数据见表1表1精密十进位电感箱温度系数测量结果 由实验数据计算温度系数的公式为α=1(n-1)LΣn=2nLn-Ln-1tn-tn-1,n=(2,3...)----(3)]]>式中n为测量序数，在本次测量中，n最大为4，因此实测的温度系数为α9mH＝3.0×10-6/℃α90mH＝3.0×10-6/℃电感器线圈引出线如图2所示，电感器线圈有两条以上电感值引出线，不同的引出线个数形成不同数量的电感值，引出线之间形成磁路闭合，每一个磁路闭合得到一个电感值。既可只引出一个电感值，制作成单值电感标准；也可以引出多个电感值，制作成多值电感标准；也可以将多值电感器串联，制作成多量程的电感箱。本实施例有11条电感值引出线，使电感值引出线0与1，0与2，…，0与10之间的磁路闭合，得到10个电感值。用上述电感标准线圈制成的精密多值电感标准如图3所示，绕制在环氧玻璃布板骨架35上的环形电感线圈37用硅橡胶38固定在环氧玻璃布板盒33中，整个环氧玻璃布板盒再用硅橡胶固定在铝盒39中，并且用泡沫36填充在环氧玻璃布板盒与铝盒的间隙中，将其固定，然后用沥青与石蜡制成的填充物32覆盖整个环氧玻璃布板盒，使之与空气隔离，再用导线将电感值引出线34接到开关。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种精密多值电感标准，其特征在于电感标准线圈为环形结构，有两条以上电感值引出线，引出线之间形成磁路闭合；导线的线膨胀系数αr小于10-5，骨架材料的线膨胀系数αR与导线的线膨胀系数αr之间满足下式αR＝(1.5～2.5)αr。2.根据权利要求1所述的精密多值电感标准，其特征在于电感标准线圈的骨架材料为环氧玻璃布板，导线选自黄铜导线、铜导线或定膨胀合金中的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：李武，
申请(专利权)人：广州赛宝计量检测中心服务有限公司，
类型：实用新型
国别省市：