CN106226720A - 一种精密高q值的四端对高频电感标准器 - Google Patents

Abstract

一种精密高Q值的四端对高频电感标准器，它包括金属屏蔽盒和盖合在金属屏蔽盒顶部的上盖板，所述金属屏蔽盒内固定有主电感绕组以及设置在调整杆上的微调电感，所述上盖板上表面设有若干BNC接插头，所述BNC接插头电连接到主电感绕组的两端；所述主电感绕组包括骨架以及绕制在骨架上的电感线圈；所述骨架为分段槽沟结构或螺纹槽沟结构；所述骨架为中空圆柱体，骨架采用分段槽沟的结构为：该中空圆柱体径向设有若干个均匀排布的线槽以及用于分割相邻线圈的隔板，该中空圆柱体还设有用于线圈过线的纵向槽。本发明是能够满足校准高精度需求的高Q四端对高频电感标准器，可用于校准精密LCR测试仪和阻抗分析仪，它具有精度高、操作方便和Q值高的特点。

Description

一种精密高Q值的四端对高频电感标准器

技术领域

本发明涉及电感、电容和电阻的校准技术，尤其涉及一种精密高Q值的四端对高频电感标准器。

背景技术

电感标准器用于保存电磁单位制中电感单位亨利的量值的标准量具，常常用作测量和校准，目前为了校准具有四端对输入的精密LCR测试仪和阻抗分析仪，除了需要四端对高频电容标准器和四端对高频电阻标准器外，还需要四端对高频电感器，但受到相关技术限制，只有四端对高频电容标准器和四端对高频电阻标准器在生产和使用，而现有的电感标准器只有在100kHz以下低频下才能适用，不能满足计量校准的要求。

当前使用的电感标准器一般是按照普通高频电感的方法制作，它在高频下的电感精度和稳定性都较差，且Q值也低于25，不能满足计量校准要求，操作难度大，测量精度低，不能满足计量校准实验室的需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种精密高Q值的四端对高频电感标准器，它结构紧凑，测量精度高以及操作方便的特点。

本发明是这样来实现的，一种精密高Q值的四端对高频电感标准器，它包括金属屏蔽盒和盖合在金属屏蔽盒顶部的上盖板，其特征在于，所述金属屏蔽盒内固定有主电感绕组以及设置在调整杆上的微调电感，所述上盖板上表面设有若干BNC接插头，所述BNC接插头两两并接后电连接到主电感绕组的两端。所述主电感绕组包括骨架以及绕制在骨架上的电感线圈；所述骨架为分段槽沟结构或螺纹槽沟结构。

所述骨架为中空圆柱体，所述骨架采用分段槽沟结构时的结构为：该中空圆柱体径向设有若干个均匀排布的用于绕制电感线圈的线槽，绕制在相邻线槽上的电感线圈通过隔板隔开，该中空圆柱体在沿长度方向上设有用于线圈过线的纵向槽。所述骨架由高频陶瓷或电木加工而成；所述电感线圈为多股丝包铜线、单股铜线或单股银线

所述主电感绕组通过一对支撑板固定在金属屏蔽盒中部，位于主电感绕组上方的调整杆的两端分别连接在竖直相对的两支撑板上。

所述调整杆的一端设置有调节槽，另一端设有与支撑板螺纹连接的丝杆，所述微调电感设置在调整杆的中部，通过调节槽旋转调整杆，调整杆螺纹配合伸缩控制微调电感的长度。

所述支撑板的上端连接在上盖板的底面上，支撑板上设有分别用于连接调整杆端部和骨架端部的第一连接孔和第二连接孔。

优选的是：所述金属屏蔽盒的侧部正对调整杆上调节槽的位置设有便于调节螺丝刀伸入的调节孔。

优选的是：所述微调电感采用微调弹簧结构。所述BNC接插头为四个，4个BNC接插头位置的间隔与标准LCR表接插座相同。

本发明的有益效果为：本发明是一种能够满足校准精度需求的高Q四端对高频电感标准器，可用于校准精密LCR测试仪和阻抗分析仪，它具有精度高，频率范围宽，Q值高的特点，非常适合计量校准实验室使用状况，它还具有结构紧凑，操作方便、测量重复性和稳定性好的特点。

附图说明

图1为本发明一个实施例的结构示意图。

图2为本发明主电感绕组和微调电感的连接结构示意图。

图3为本发明骨架一个实施例的连接结构主视图。

图4为图3的侧视图。

图5为本发明调整杆的连接结构主视图。

图6为本发明调整杆的连接结构右视图。

图7为本发明支撑板的主视、侧视图。

图8为本发明金属屏蔽盒与上盖板地的连接结构示意图。

在图中，1、金属屏蔽盒 2、上盖板 3、骨架 4、支撑板 5、调整杆 6、微调电感 7、主电感绕组 8、BNC接插头。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

如图1、图2和图8所示，本发明是这样来实现的，所述四端对高频电感标准器包括金属屏蔽盒1和盖合在金属屏蔽盒1顶部的上盖板2，其结构特点是，所述金属屏蔽盒1内固定有主电感绕组7以及设置在调整杆5上的微调电感6，所述上盖板2上表面设有若干BNC接插头8，所述BNC接插头8两两并接后电连接到主电感绕组7的两端；本发明采用金属屏蔽盒结构，且金属屏蔽盒1和上盖板2结合构成一个封闭的金属盒体，把电感绕组置于封闭的金属空间中，屏蔽外部电磁干扰，减少电磁干扰以提高稳定性；它利用主电感绕组7和作为电感线圈的一部分的微调电感6，由调整螺杆的调节，使得整个高频电感标准器实现高精度细调的目的；在使用时，将上述结构的四端对高频电感标准器挂接在待校准的LCR测试仪或阻抗分析仪上，通过BNC接插头8与待测仪器电连接，操作方便，且还能避免高频电感标准器受重影响测量的重复性，校准精度高，可重复性好。

为了进一步提高高频电感标准器的精度、稳定性以及获得更高的Q值，本发明还对关键的电感绕组以及调节功能件进行了结构设计，在具体实施时，

所述主电感绕组7包括骨架3以及绕制在骨架3上的电感线圈；所述骨架3为分段槽沟结构或螺纹槽沟结构。在具体实施时，所述骨架3由高频陶瓷或电木加工而成；所述电感线圈为多股丝包铜线、单股铜线或单股银线；当它采用低温度系数陶瓷加工成用于绕制线圈的骨架，可提高年稳定性；同时，为了提高Q值，所述骨架3为中空圆柱体，如图3和图4所示，当骨架3采用分段槽沟结构时的结构为：该中空圆柱体径向设有若干个均匀排布的用于绕制电感线圈的线槽301，绕制在相邻线槽301上的电感线圈通过隔板302隔开，该中空圆柱体在沿长度方向上设有用于线圈过线的纵向槽303，上述中空结构可减轻重量，降低对BNC接插触点的变动性，提高测量重复性；隔板302用分开相邻两组线圈，避免互相干扰，也提高了绕制的精度，4条纵向槽303用于相连线圈过线；上述线圈绕制结构不仅结构稳定性好，加工工艺简单，其分段绕制可提高质量因数(Q值)，显著提高了高频电感标准器的性能。

实施中的另一个关键技术点在于调整杆的设计，其结构如图5和图6所示，该调整杆5的一端设置有调节槽501，另一端设有与支撑板4螺纹连接的丝杆502，所述微调电感6设置在调整杆5的中部503，将调整杆设计为3段不同直径，粗径段有调节槽501，方便配合工具(螺丝刀)嵌入以转动调整杆，中段2用于安装微调电感6，在使用时，螺丝刀与调节槽501配合旋转调整杆5，调整杆5上的丝杆502与支撑板4上的螺纹结构配合实现伸缩移动，这样就能驱动位于调整杆5上的微调电感6伸缩，从而实现电感微调。

所述主电感绕组7通过一对支撑板4固定在金属屏蔽盒1中部，位于主电感绕组7上方的调整杆5的两端分别连接在竖直相对的两支撑板4上；支撑板4支撑连接主电感绕组7上的骨架3，使之处于屏蔽盒的中间位置以减少分布电容；其中，支撑板4的结构如图7所示，所述支撑板4的上端连接在上盖板2的底面上，支撑板4上设有分别用于连接调整杆5端部和骨架3端部的第一连接孔401和第二连接孔402；在实施时，所述支撑板是L型件，与上盖板2相连的部分设有通孔2，螺丝可通过它们把支撑板4固定到上盖板2上；第二连接孔402与骨架3的端部的尺寸相适应，便于安装固定主电感绕组7，而第一连接孔40则用于安装调整杆5的两端。

为了便于安装调节，所述金属屏蔽盒1的侧部正对调整杆5上调节槽501的位置设有便于调节螺丝刀伸入的调节孔101，如图8所示；在实施时，所述微调电感6采用微调弹簧结构；微调电感6作为电感线圈的一部分，通过调整杆5可调整弹簧的长度，起到微调的作用；而通过调节孔101，可在不打开上盖板2的情况下微调电感量，获得精密电感值。

另外，在具体实施时，上盖板2是一整块金属板，其四角分别设有与金属屏蔽盒1对应的螺丝孔，可通过螺丝将上盖板2固定在金属屏蔽盒1上；上盖板2中间有4个BNC插座孔，用于安装BNC接插头8的B插座。所述BNC接插头8为四个，4个BNC接插头8位置的间隔与标准LCR表接插座相同；4个BNC接插头8的间隔与标准LCR表接插座相同，BNC接插头8为阳性，LCR测试仪接插座为阴性，相互吻合。使用时，整个精密高Q四端对高频电感标准器挂接在LCR测试仪上，操作使用方便，通过实验测量，本发明是一种能够满足校准精度需求的高Q四端对高频电感标准器，其量值范围为：0.1uH～50mH，频率范围为：10kHz～100MHz。

Claims (10)

1.一种精密高Q值的四端对高频电感标准器，它包括金属屏蔽盒（1）和盖合在金属屏蔽盒（1）顶部的上盖板（2），其特征在于，所述金属屏蔽盒（1）内固定有主电感绕组（7）以及设置在调整杆（5）上的微调电感（6），所述上盖板（2）上表面设有若干BNC接插头（8），所述BNC接插头（8）两两并接后电连接到主电感绕组（7）的两端。

2.如权利要求1所述的精密高Q值的四端对高频电感标准器，其特征在于，所述主电感绕组（7）包括骨架（3）以及绕制在骨架（3）上的电感线圈；所述骨架（3）为分段槽沟结构或螺纹槽沟结构。

3.如权利要求2所述的精密高Q值的四端对高频电感标准器，其特征在于，所述主电感绕组（7）通过一对支撑板（4）固定在金属屏蔽盒（1）中部，位于主电感绕组（7）上方的调整杆（5）的两端分别连接在竖直相对的两支撑板（4）上。

4.如权利要求3所述的精密高Q值的四端对高频电感标准器，其特征在于，所述骨架（3）为中空圆柱体，所述骨架（3）采用分段槽沟结构时的结构为：该中空圆柱体径向设有若干个均匀排布的用于绕制电感线圈的线槽（301），绕制在相邻线槽（301）上的电感线圈通过隔板（302）隔开，该中空圆柱体在沿长度方向上设有用于线圈过线的纵向槽（303）。

5.如权利要求4所述的精密高Q值的四端对高频电感标准器，其特征在于，所述调整杆（5）的一端设置有调节槽（501），另一端设有与支撑板（4）螺纹连接的丝杆（502），所述微调电感（6）设置在调整杆（5）的中部（503），通过调节槽（501）旋转调整杆（5），调整杆（5）螺纹配合伸缩控制微调电感（6）的长度。

6.如权利要求5所述的精密高Q值的四端对高频电感标准器，其特征在于，所述支撑板（4）的上端连接在上盖板（2）的底面上，支撑板（4）上设有分别用于连接调整杆（5）端部和骨架（3）端部的第一连接孔（401）和第二连接孔（402）。

7.如权利要求6所述的精密高Q值的四端对高频电感标准器，其特征在于，所述金属屏蔽盒（1）的侧部正对调整杆（5）上调节槽（501）的位置设有便于调节螺丝刀伸入的调节孔（101）。

8.如权利要求2-7中任意一项所述的精密高Q值的四端对高频电感标准器，其特征在于，所述微调电感（6）采用微调弹簧结构。

9.如权利要求8所述的精密高Q值的四端对高频电感标准器，其特征在于，所述BNC接插头（8）为四个，4个BNC接插头（8）位置的间隔与标准LCR表接插座相同。

10.如权利要求9所述的精密高Q值的四端对高频电感标准器，其特征在于，所述骨架（3）由高频陶瓷或电木加工而成；所述电感线圈为多股丝包铜线、单股铜线或单股银线。