CN106646288A - 一种电磁感应装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电磁感应装置，所述电磁感应装置包括电磁感应环境、磁场电流补偿模块、处理器、多路磁探头、磁强仪及寄存器；所述多路磁探头分别与所述电磁感应环境、磁强仪及处理器连接，用于接收所述电磁感应环境发送的磁信号，并将所述磁信号隔离后分多路分别送至所述处理器和所述磁强仪；所述磁强仪分别与所述处理器、寄存器连接，用于在接收到所述处理器发送的测量使能信号后，对接收到的磁信号进行采样生成磁强数值，并将所述磁强数值存储在所述寄存器中；所述处理器分别与所述寄存器、磁场电流补偿模块连接，用于所述处理器在获取所述寄存器中存储的磁强数值后发送补偿值信息至所述磁场电补偿。

Description

一种电磁感应装置
技术领域
本发明涉及电路技术领域，特别涉及一种电磁感应装置。
背景技术
随着科学技术不断提高，人们对电磁感应绝对量要求越来越高，进而电磁感应的应用范围也随之扩展。在间断应用领域中(即那些会时常对电磁仪开电、关电)，由于其物理环境及外围电路的特性，按照现有技术无法保证一台独立的电磁仪在一些对感应值非常精确的应用下，每次开机稳定后都不能输出精确的感应值，即复现性不高，这对实际应用是非常不利的。
发明内容
本发明提供一种电磁感应装置，解决了上述技术问题，达到了提供一种带补偿的高复现性的电磁感应装置的技术效果。
本发明提供一种电磁感应装置，所述电磁感应装置包括电磁感应环境、磁场电流补偿模块、处理器、多路磁探头、磁强仪及寄存器；所述多路磁探头分别与所述电磁感应环境、磁强仪及处理器连接，用于接收所述电磁感应环境发送的磁信号，并将所述磁信号隔离后分多路分别送至所述处理器和所述磁强仪；所述磁强仪分别与所述处理器、寄存器连接，用于在接收到所述处理器发送的测量使能信号后，对接收到的磁信号进行采样生成磁强数值，并将所述磁强数值存储在所述寄存器中；所述处理器分别与所述寄存器、磁场电流补偿模块连接，用于所述处理器在获取所述寄存器中存储的磁强数值后发送补偿值信息至所述磁场电补偿；所述磁场电流补偿模块与所述电磁感应环境连接，用于根据所述补偿值改变所述电磁感应环境的输出信号值。
优选的，所述电磁感应环境包括磁感应线圈筒、外层漆包线线圈及内层漆包线线圈，所述内层漆包线线圈和外层漆包线线圈缠绕在所述磁感应线圈筒上，且所述内层漆包线线圈在内侧。
优选的，所述电磁感应环境还包括一出线口和电源，所述外层漆包线线圈和内层漆包线线圈均从所述出线口穿出后与所述电源连接。
优选的，所述电磁感应环境提供的磁场采用螺旋管电流方式。
优选的，所述电磁感应环境中的磁场强度大小的计算公式如下：
其中，
B为磁场强度，特斯拉；
为一常数值10－7；
n为线圈单位长度匝数；
I为通电电流，安培；
β1和β2分别为线圈的电流流入端和流出端电流元与矢径之间的夹角。
优选的，所述线圈单位长度匝数n的计算公式如下：
L为线圈长度，米；
m为实际磁场绕线的圈数；
r为绕线的半径。
优选的，所述磁场电流补偿模块设置有VCCS恒流模块，所述外层漆包线线圈和内层漆包线线圈的两端均分别与所述VCCS恒流模块串联连接。
优选的，所述磁场电流补偿模块还包括D/A模块，所述D/A模块分别与所述处理器、VCCS恒流模块串联连接。
本申请具有如下有益效果：
本申请通过设置磁场电流补偿模块，所述磁场电流补偿模块与所述电磁感应环境连接，处理器在获得磁强计数值后进行内部处理，并改变电磁感应环境磁场电流补偿模块输出，改变所述电磁感应环境的输出信号值，解决了电磁感应装置复现性不高的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例。
图1为本申请较佳实施方式一种电磁感应装置的示意图；
图2为本申请图1中电磁感应环境的示意图。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
图1为本申请较佳实施方式一种电磁感应装置的示意图。请参阅图1，所述电磁感应装置包括电磁感应环境、磁场电流补偿模块、处理器、多路磁探头、磁强仪及寄存器。
所述多路磁探头分别与所述电磁感应环境、磁强仪及处理器连接，用于接收所述电磁感应环境发送的磁信号，并将所述磁信号隔离后分多路分别送至所述处理器和所述磁强仪；
所述磁强仪分别与所述处理器、寄存器连接，用于在接收到所述处理器发送的测量使能信号后，对接收到的磁信号进行采样生成磁强数值，并将所述磁强数值存储在所述寄存器中；
所述处理器分别与所述寄存器、磁场电流补偿模块连接，用于所述处理器在获取所述寄存器中存储的磁强数值后发送补偿值信息至所述磁场电补偿；
所述磁场电流补偿模块与所述电磁感应环境连接，用于根据所述补偿值改变所述电磁感应环境的输出信号值。
所述磁场电流补偿模块设置有VCCS恒流模块，所述外层漆包线线圈和内层漆包线线圈的两端均分别与所述VCCS恒流模块串联连接。
所述磁场电流补偿模块还包括D/A模块，所述D/A模块分别与所述处理器、VCCS恒流模块串联连接。
请参阅图2，所述电磁感应环境包括磁感应线圈筒、外层漆包线线圈及内层漆包线线圈，所述内层漆包线线圈和外层漆包线线圈缠绕在所述磁感应线圈筒上，且所述内层漆包线线圈在内侧。
另外，所述电磁感应环境还包括一出线口和电源，所述外层漆包线线圈和内层漆包线线圈均从所述出线口穿出后与所述电源连接。
所述电磁感应环境提供的磁场采用螺旋管电流方式。
所述电磁感应环境中的磁场强度大小的计算公式如下：
其中，
B为磁场强度，特斯拉；
为一常数值10－7；
n为线圈单位长度匝数；
I为通电电流，安培；
β1和β2分别为线圈的电流流入端和流出端电流元与矢径之间的夹角。
所述线圈单位长度匝数n的计算公式如下：
L为线圈长度，米；
m为实际磁场绕线的圈数；
r为绕线的半径。
电磁感应环境输出信号磁强计数值与磁场电流I的转换关系，其大小值以具体的一台电磁感应环境腔泡系统以及磁场漆包线绕制层数等有较大关系。磁场电流I的变化能够引起电磁感应环境输出信号磁强变化的量级，这个量级随不同的电磁感应环境而有所差异。当处理器访问寄存器中的磁强数值并得知与前一次比较变化率为10-4量级时，处理器会根据实际的电磁感应环境磁场电流I与输出磁强B间转换关系，改变D/A输出，D/A经电压控制电流源VCCS恒流模块后，使绕制在电磁感应环境共螺旋管壁上的磁场线圈中的电流I发生变化，从而使磁场大小值发生变化，进一步修正电磁感应环境的输出信号磁强B。
本发明所提供的电磁感应装置需长期供电工作于恒温环境中。
本申请提供的电磁感应装置通常范围为10-3—10-2量级。
本申请具有如下有益效果：
本申请通过设置磁场电流补偿模块，所述磁场电流补偿模块与所述电磁感应环境连接，处理器在获得磁强计数值后进行内部处理，并改变电磁感应环境磁场电流补偿模块输出，改变所述电磁感应环境的输出信号值，解决了电磁感应装置复现性不高的技术问题。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种电磁感应装置，其特征在于，所述电磁感应装置包括电磁感应环境、磁场电流补偿模块、处理器、多路磁探头、磁强仪及寄存器；
所述多路磁探头分别与所述电磁感应环境、磁强仪及处理器连接，用于接收所述电磁感应环境发送的磁信号，并将所述磁信号隔离后分多路分别送至所述处理器和所述磁强仪；
所述磁强仪分别与所述处理器、寄存器连接，用于在接收到所述处理器发送的测量使能信号后，对接收到的磁信号进行采样生成磁强数值，并将所述磁强数值存储在所述寄存器中；
所述处理器分别与所述寄存器、磁场电流补偿模块连接，用于所述处理器在获取所述寄存器中存储的磁强数值后发送补偿值信息至所述磁场电补偿；
所述磁场电流补偿模块与所述电磁感应环境连接，用于根据所述补偿值改变所述电磁感应环境的输出信号值。
2.如权利要求1所述的电磁感应装置，其特征在于，所述电磁感应环境包括磁感应线圈筒、外层漆包线线圈及内层漆包线线圈，所述内层漆包线线圈和外层漆包线线圈缠绕在所述磁感应线圈筒上，且所述内层漆包线线圈在内侧。
3.如权利要求2所述的电磁感应装置，其特征在于，所述电磁感应环境还包括一出线口和电源，所述外层漆包线线圈和内层漆包线线圈均从所述出线口穿出后与所述电源连接。
4.如权利要求2所述的电磁感应装置，其特征在于，所述电磁感应环境提供的磁场采用螺旋管电流方式。
5.如权利要求2所述的电磁感应装置，其特征在于，所述电磁感应环境中的磁场强度大小的计算公式如下：
B = μ 0 4 π 2 π n I ( cosβ 1 - cosβ 2 ) - - - ( 1 )
其中，
B为磁场强度，特斯拉；
为一常数值10－7；
n为线圈单位长度匝数；
I为通电电流，安培；
β1和β2分别为线圈的电流流入端和流出端电流元与矢径之间的夹角。
6.如权利要求5所述的电磁感应装置，其特征在于，所述线圈单位长度匝数n的计算公式如下：
n = ( L 2 r * m ) / L = m 2 r - - - ( 2 )
L为线圈长度，米；
m为实际磁场绕线的圈数；
r为绕线的半径。
7.如权利要求2所述的电磁感应装置，其特征在于，所述磁场电流补偿模块设置有VCCS恒流模块，所述外层漆包线线圈和内层漆包线线圈的两端均分别与所述VCCS恒流模块串联连接。
8.如权利要求7所述的电磁感应装置，其特征在于，所述磁场电流补偿模块还包括D/A模块，所述D/A模块分别与所述处理器、VCCS恒流模块串联连接。
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