一种直流及低频磁场信号检测设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种检测设备及其检波方法，尤其是涉及一种直流及低频磁场信号检测设备及其检波方法。一种直流及低频磁场信号检测设备，其特征在于，包括探头装置（３０）以及与探头装置（３０）相连的检测模块（３１）。因此，本实用新型专利技术具有如下优点：１．设计合理，结构简单，噪声较小且完全实用；２．整个测试装置的输出零点不会随温度的变化而变化，由此很大程度上降低了测试误差；３．不会使整个装置的输出信号产生非线性。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种检测设备，尤其是涉及一种直流及低频磁场信号检测设备。
技术介绍
当被测磁场具有平行于探头纵向的分量时，在对称交变磁场的激励下，磁芯的磁状态将发生非对称性变化，磁芯外的感应线圈上的感应电压随外磁场的变化而变化，利用这一机理可对磁场矢量的分量进行测量。相应的检测装置广泛用于测量地球磁场、地下管道及铁磁物体探测、地质勘探等，也可用于电流测试。 目前，探头在电路板上固定需加工专门的安装架和紧固件，两者之间的电连接均采用引线焊接方式，另外，电路常需要专用的封装外壳，在结构上增加了整个传感器的体积和复杂性。近年来，相关技术人员采用微电子工艺制作了微磁测量装置，如美国技术US20030173962A1等，但其产品噪声较大，难以实用化，本技术将采用与此相关的印制电路板PCB工艺对测试装置结构进行改进；为减小功耗，通常采用脉冲激励方式，感应电路采用二极管对管检波，这使得感应回路处于间歇闭合工作状态；由于二极管参数对温度变化十分敏感，致使整个测试装置的输出零点随温度的变化而变化，由此增加测试误差，本技术采用双路模拟开关及三种组合状态来解决这一问题；探头磁芯材料具有大的非线性特性，将使装置的输出信号产生非线性，本技术采用电流源电路解决这一问题。
技术实现思路
本技术主要是解决现有技术所存在的电路常需要专用的封装外壳，在结构上增加了整个传感器的体积和复杂性，而且产品噪声较大，难以实用化等的技术问题；提供了一种结构简单，噪声较小且完全实用的直流及低频磁场信号检测设备及其检波方法。 本技术还有一目的是解决现有技术所存在的由于二极管参数对温度变化十分敏感，致使整个测试装置的输出零点随温度的变化而变化，由此增加测试误差等的技术问题；提供了一种整个测试装置的输出零点不会随温度的变化而变化，由此很大程度上降低了测试误差的直流及低频磁场信号检测设备及其检波方法。 本技术再有一 目的是解决现有技术所存在的探头磁芯材料具有大的非线性特性，将使装置的输出信号产生非线性等的技术问题；提供了一种不会使整个装置的输出信号产生非线性的直流及低频磁场信号检测设备及其检波方法。 本技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的 —种直流及低频磁场信号检测设备，其特征在于，包括探头装置以及与探头装置相连的检测模块。 在上述的直流及低频磁场信号检测设备，所述的探头装置包括至少两个设置有安置槽并且两端设有挡线翼的骨架，磁芯设置在安置槽内，线圈绕组绕制在所述的骨架上。 在上述的直流及低频磁场信号检测设备，还包括设置有若干金属化孔焊盘的挡线条，上述的挡线翼上均设有若干金属化孔焊盘，所述的挡线条叠放并固定在挡线翼上，所述的金属化孔焊盘外围均设置有覆铜层。 在上述的直流及低频磁场信号检测设备，所述的骨架为两根，分别为上骨架和下骨架，上下叠放设置，插针一、插针二、插针三、插针四、插针五、插针六插针依次穿过上下骨架的挡线条的金属化孔焊盘以及挡线翼上的金属化孔焊盘将上下骨架相连并固定，所述的线圈绕组包括激励线圈和感应线圈及反馈线圈。 在上述的直流及低频磁场信号检测设备，激励线圈分别以上骨架和下骨架为磁芯绕制在上骨架和下骨架上，感应线圈以上骨架和下骨架组合整体为磁芯绕制在上骨架和下骨架外围并将激励线圈包含在感应线圈内，反馈线圈以上骨架和下骨架组合整体为磁芯绕制在上骨架和下骨架外围并将激励线圈以及感应线圈包含在反馈线圈内。 在上述的直流及低频磁场信号检测设备，所述的检测模块包括分别设有金属化孔焊盘的并上下叠放的两块电路板，它还包括设置在电路板之间两块封装条，激励电路、感应电路以及反馈电路均设置在封装条之间并设置在电路板之间，所述的感应电路分别与激励电路以及反馈电路相连。 实际使用中，为简便计，可以将反馈线圈并入感应线圈形成具有复合功能的反馈/感应线圈，这时反馈电路可用一 电阻替代。 在上述的直流及低频磁场信号检测设备，所述的激励电路包括激励电容以及通过与插针一和插针四与激励电容连接的驱动器。 在上述的直流及低频磁场信号检测设备，所述的感应电路包括通过与插针二相连的串联电容，以及与插针五连接的模拟开关一，串联电容上还连接有模拟开关二，所述的模拟开关一还分别与串联电容以及模拟开关二相连接，感应电路还包括分别与模拟开关一以及模拟开关二相连的单片机，以及设置在模拟开关一与模拟开关二之间的并联电阻以及与并联电阻并联的并联电容。 在上述的直流及低频磁场信号检测设备，所述的反馈电路包括反馈电阻一，反馈电阻一通过运算放大器及反馈电阻二与插针三连接，所述的运算放大器输出端与插针六相连。因此，本技术具有如下优点1.设计合理，结构简单，噪声较小且完全实用；2. 整个测试装置的输出零点不会随温度的变化而变化，由此很大程度上降低了测试误差；3. 不会使整个装置的输出信号产生非线性。附图说明图1为高导磁率低矫顽力磁芯示意图。 图2为工字形骨架结构示意图。 图3为插针示意图。 图4为挡线条结构示意图。 图5为仅绕制激励线圈的探头结构示意图。 图6为已绕制感应线圈与激励线圈的探头结构示意图。 图7为已绕制反馈线圈及感应线圈与激励线圈的完整的探头结构示意图。 图8为电路封装条结构示意图。 图9为检测模块外形结构示意图。 图10为检测模块剖面结构示意图。 图11为检测设备电路原理图。 图12为本技术的电压输出信号示意图。 图13为本技术的结构原理图。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本技术的技术方案作进一步具体的说明。图中，磁芯1、骨架2、上骨架201、下骨架202、安置槽3、挡线翼4、金属化孔焊盘5、覆铜层6、插针一 71、插针二 72、插针三73、插针四74、插针五75、插针六76、挡线条8、激励线圈9、线头10、感应线圈11、反馈线圈12、探头13、封装条14、电路板15、检测模块33、电子元件17、单片机18、驱动器19、激励电容20、串联电容21、模拟开关一 221、模拟开关二 222、并联电容23、并联电阻24、运算放大器25、反馈电阻一 26、反馈电阻二 27、探头装置30、检测模块31、激励电路34、感应电路35、反馈电路36。 实施例 —种直流及低频磁场信号检测设备，包括探头装置30以及与探头装置30相连的检测模块31。探头装置30包括至少两个设置有安置槽3并且两端设有挡线翼4的骨架2，磁芯1设置在安置槽3内，线圈绕组37绕制在所述的骨架2上。本技术还包括设置有若干金属化孔焊盘5的挡线条8，挡线翼4上均设有若干金属化孔焊盘5，挡线条8叠放并固定在挡线翼4上，所述的金属化孔焊盘5外围均设置有覆铜层6。如图l，选择磁芯1为高磁导率和低矫顽力的非晶态带，宽度为2mm，长为20mm。如图2、图3、图4，采用印制电路板制作工艺包括覆铜板腐蚀、金属化、数控设备铣等制作工字形骨架2及挡线条8，工字形骨架2上开有纵槽3，其两端有挡线翼4，每个挡线翼4上有两对金属化孔焊盘5，每个挡线条8上有三对金属化孔焊盘5，磁芯1放在纵槽3内用硅橡胶固定，纵槽3深0. 9mm，宽2. lmm。 骨架2为两根，分别为上骨架201和下骨架202，上下叠放设置，插针一 71、72、73、74、75、76依次穿过上下骨架2的挡线条8的金属化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流及低频磁场信号检测设备，其特征在于，包括探头装置（３０）以及与探头装置（３０）相连的检测模块（３１）。

【技术特征摘要】
一种直流及低频磁场信号检测设备，其特征在于，包括探头装置(30)以及与探头装置(30)相连的检测模块(31)。2. 根据权利要求1所述的直流及低频磁场信号检测设备，其特征在于，所述的探头装 置(30)包括至少两个设置有安置槽(3)并且两端设有挡线翼(4)的骨架(2)，磁芯(1)设 置在安置槽(3)内，线圈绕组(37)绕制在所述的骨架(2)上。3. 根据权利要求1所述的直流及低频磁场信号检测设备，其特征在于，所述的直流及 低频磁场信号检测设备还包括设置有若干金属化孔焊盘(5)的挡线条(8)，上述的挡线翼 (4)上均设有若干金属化孔焊盘(5)，所述的挡线条(8)叠放并固定在挡线翼(4)上，所述 的金属化孔焊盘(5)外围均设置有覆铜层(6)。4. 根据权利要求2所述的直流及低频磁场信号检测设备，其特征在于，所述的骨架(2) 为两根，分别为上骨架(201)和下骨架(202)，上下叠放设置，插针一 (71)、插针二 (72)、插 针三(73)、插针四(74)、插针五(75)、插针六(76)依次穿过上下骨架(2)的挡线条(8)的 金属化孔焊盘(5)以及挡线翼(4)上的金属化孔焊盘(5)将上下骨架(2)相连并固定，所 述的线圈绕组(37)包括激励线圈(9)和感应线圈(11)及反馈线圈(12)。5. 根据权利要求2所述的直流及低频磁场信号检测设备，其特征在于，激励线圈(9)分 别以上骨架(201)和下骨架(202)为磁芯绕制在上骨架(201)和下骨架(202)上，感应线圈 (11)以上骨架(201)和下骨架(202)组合整体为磁芯绕制在上骨架(201)和下骨架(202) 外围并将激励线圈(9)包含在感应线圈(11)内，反馈线圈(12)以上骨架(201)和下骨架 (202)组合整体为磁芯绕制在...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹宜，
申请(专利权)人：曹宜，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]