一种基于亥姆霍兹线圈的磁场发生装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于亥姆霍兹线圈的磁场发生装置，所述装置包括：亥姆霍兹线圈组、铁芯、全桥逆变电路以及单片机；所述亥姆霍兹线圈组包括：主线圈和辅助线圈；所述主线圈包括：第一主线圈和第二主线圈；所述辅助线圈包括：第一辅助线圈和第二辅助线圈；所述第二辅助线圈位于所述第一辅助线圈的上方；所述第一辅助线圈和第二辅助线圈位于所述第一主线圈和第二主线圈之间；所述铁芯位于所述第一辅助线圈和第二辅助线圈内；所述第一主线圈、第二主线圈、第一辅助线圈和第二辅助线圈均与所述全桥逆变电路连接；所述单片机与所述全桥逆变电路连接。本发明专利技术中的上述装置能够克服传统亥姆霍兹线圈磁场范围有限的缺陷。兹线圈磁场范围有限的缺陷。兹线圈磁场范围有限的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种基于亥姆霍兹线圈的磁场发生装置


[0001]本专利技术涉及磁疗仪器
，特别是涉及一种基于亥姆霍兹线圈的磁场发生装置。

技术介绍

[0002]亥姆霍兹线圈是一种制造小范围区域均匀磁场的器件。由于亥姆霍兹线圈具有开敞性质，很容易地可以将其它仪器置入或移出，也可以直接做视觉观察，是一种物理实验常使用的器件。亥姆霍兹线圈是由一对完全相同的圆形导体线圈组成。采用直角坐标系，两个半径为R的圆形线圈的中心轴都与z
‑
轴同轴。两个圆形线圈的z
‑
坐标分别为h/2和
‑
h/2。每一个导体线圈载有同向电流I。当h＝R时，可以使得在两个线圈中心位置O(即原点)的磁场，其不均匀程度极小化。外接电路为全桥逆变电路，这类电路可用于机器人及其它实作场合中直流电动机的顺反向控制及转速控制、步进电机控制(双极型步进电机还必须要包含两个H桥的电机控制器)，电能变换中的大部分直流
‑
交流变换器(如逆变器及变频器)、部分直流
‑
直流变换器(推挽式变换器)等，以及其它的功率电子装置。通过开关的开合，将直流电逆变为某个频率或可变频率的交流电，用于驱动交流电机。外接电路由C51单片机控制，主要包括8位CPU，程序存储器(ROM)，数据存储器(RAM)，4组8位共32个输入输出口，5至6个中断源，分2个优先级，全双工串行口。指令系统、内部结构相对简单，广泛应用于家用电器、汽车、工业测控、通信设备中。
[0003]目前，磁场发生装置主要采用永磁体或通电线圈。永磁体虽然在一定程度上降低了成本且易获得，但是其产生的磁场并不均匀，且磁场强度分布并不可控，无法满足设计要求；通电线圈主要分为亥姆霍兹线圈和通电螺线管，但通电螺线管径向磁场分布不均，亥姆霍兹线圈不仅可以在公共轴线中点附近产生较大范围的均匀磁场，而且制作简单，更能满足设计要求。传统磁场发生器尺寸大、制作成本高，耗能大。新型磁场发生装置需要具备尺寸小、中心磁场强度大、磁感线分布密集和制作成本低等特点，以克服传统磁场的缺点，满足新型智能材料的功能执行。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种基于亥姆霍兹线圈的磁场发生装置，克服传统亥姆霍兹线圈磁场范围有限的缺陷。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种基于亥姆霍兹线圈的磁场发生装置，所述装置包括：
[0007]亥姆霍兹线圈组、铁芯、全桥逆变电路以及单片机；
[0008]所述亥姆霍兹线圈组包括：主线圈和辅助线圈；
[0009]所述主线圈包括：第一主线圈和第二主线圈；所述辅助线圈包括：第一辅助线圈和第二辅助线圈；
[0010]所述第二辅助线圈位于所述第一辅助线圈的上方；
[0011]所述第一辅助线圈和第二辅助线圈位于所述第一主线圈和第二主线圈之间；
[0012]所述铁芯位于所述第一辅助线圈和第二辅助线圈内；
[0013]所述第一主线圈、第二主线圈、第一辅助线圈和第二辅助线圈均与所述全桥逆变电路连接；
[0014]所述单片机与所述全桥逆变电路连接。
[0015]可选的，所述装置还包括：底座，所述第一主线圈和所述第二主线圈设置在所述底座上。
[0016]可选的，所述装置还包括：安装支架，所述安装支架用于安装所述第一辅助线圈和所述第二辅助线圈。
[0017]可选的，所述全桥逆变电路包括：
[0018]电源、第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第一电感以及第二电感；
[0019]所述电源的正极与所述第一开关的漏极连接，所述电源的负极与所述第三开关的源极连接；
[0020]所述第一电感和所述第二电感并联；
[0021]所述第一开关的源极与所述并联后的第一电感和第二电感的输入端连接；
[0022]所述第二开关的漏极与所述电源的正极连接；
[0023]所述第四开关的源极与所述电源的负极连接；
[0024]所述第四开关的漏极与所述并联后的第一电感和第二电感的输出端连接；
[0025]所述第四开关的漏极接地。
[0026]可选的，所述第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关均为MOSFET。
[0027]可选的，所述单片机为C51单片机。
[0028]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0029]本专利技术提供了一种基于亥姆霍兹线圈的磁场发生装置，包括：亥姆霍兹线圈组、铁芯、全桥逆变电路以及单片机；所述亥姆霍兹线圈组包括：第一主线圈、第二主线圈、第一辅助线圈和第二辅助线圈。本专利技术中的上述装置为敞开性质，便于控制对象置入或移出，此外，本专利技术采用辅助线圈弥补中心点及远离中心点处磁场强度，本专利技术中的上述装置结构简单、可靠性强。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本专利技术实施例基于亥姆霍兹线圈的磁场发生装置结构示意图；
[0032]图2为本专利技术实施例全桥逆变电路结构示意图。
具体实施方式
[0033]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]本专利技术的目的是提供一种基于亥姆霍兹线圈的磁场发生装置，克服传统亥姆霍兹线圈磁场范围有限的缺陷。
[0035]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0036]图1为本专利技术实施例基于亥姆霍兹线圈的磁场发生装置结构示意图，如图1所示，所述装置包括：
[0037]底座4、安装支架3、亥姆霍兹线圈组、铁芯5、全桥逆变电路以及单片机；
[0038]所述亥姆霍兹线圈组包括：主线圈1和辅助线圈2。
[0039]所述主线圈1包括：第一主线圈和第二主线圈；所述辅助线圈2包括：第一辅助线圈和第二辅助线圈。
[0040]所述第二辅助线圈位于所述第一辅助线圈的上方。
[0041]所述第一辅助线圈和第二辅助线圈位于所述第一主线圈和第二主线圈之间。
[0042]所述第一辅助线圈和所述第二辅助线圈安装在所述安装支架上，且距离可调。本专利技术采用辅助线圈改进了传统亥姆霍兹线圈范围有限的弊端，弥补了中心点及远离中心点处磁场强度。
[0043]所述铁芯5位于所述第一辅助线圈和第二辅助线圈内，铁芯5可灵活插入辅助线圈，可更换材质或大小。
[0044]所述第一主线圈、第二主线圈、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于亥姆霍兹线圈的磁场发生装置，其特征在于，所述装置包括：亥姆霍兹线圈组、铁芯、全桥逆变电路以及单片机；所述亥姆霍兹线圈组包括：主线圈和辅助线圈；所述主线圈包括：第一主线圈和第二主线圈；所述辅助线圈包括：第一辅助线圈和第二辅助线圈；所述第二辅助线圈位于所述第一辅助线圈的上方；所述第一辅助线圈和第二辅助线圈位于所述第一主线圈和第二主线圈之间；所述铁芯位于所述第一辅助线圈和第二辅助线圈内；所述第一主线圈、第二主线圈、第一辅助线圈和第二辅助线圈均与所述全桥逆变电路连接；所述单片机与所述全桥逆变电路连接。2.根据权利要求1所述的基于亥姆霍兹线圈的磁场发生装置，其特征在于，所述装置还包括：底座，所述第一主线圈和所述第二主线圈设置在所述底座上。3.根据权利要求1所述的基于亥姆霍兹线圈的磁场发生装置，其特征在于，所述装置还包括：安装支架，所述安装支架用于安装所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙民，周洲，竺启斌，陈序，李向东，刘兵，邓冉，
申请(专利权)人：江苏省特种设备安全监督检验研究院，
类型：发明
国别省市：