CN109801537A - 一种线圈阵列电磁场定标采集装置及操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种线圈阵列电磁场定标采集装置及操作方法，属于教学设备技术领域，包括固定板、磁场发生装置、支撑柱、滑动板和感应装置；固定板设于工作平台，磁场发生装置固定于固定板一板面，若干支撑柱垂直于固定板一板面设置，滑动板可滑动的连接于支撑柱且滑动板与固定板相互平行，感应装置可移动的连接于滑动板，本发明结构简单，让操作者切身感受磁场大小、方向与感应装置位置的一一对应关系，装置制造成本低。

Description

一种线圈阵列电磁场定标采集装置及操作方法

技术领域

本发明属于教学设备技术领域，特别是涉及一种线圈阵列电磁场定标采集装置及操作方法。

背景技术

随着经济和社会的发展，电磁场与电磁波在现代社会的各个领域的广泛应用，其中一个典型应用在于医疗器械领域，利用磁场在空间中的分布和空间中任意一点磁场场强与方向是唯一的特点，判断医疗器械(如手术刀、胶囊型医疗装置等)的精准位置，以精准的控制医疗器械，但是磁场是一个虚拟的、难以直接感知的概念，在认识磁场场强与方向的分布上缺少一定的教学器材。

发明内容

本发明的目的就是提供一种线圈阵列电磁场定标采集装置，其能让操作者切身观察磁场大小、方向在空间中是唯一的概念，且制造成本低；本发明的另一目的就是提供一种线圈阵列电磁场定标采集装置的操作方法。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：

一种线圈阵列电磁场定标采集装置，包括固定板、磁场发生装置、支撑柱、滑动板和感应装置；

固定板设于工作平台；磁场发生装置固定于固定板一板面用以产生空间磁场；若干支撑柱垂直于固定板设置；滑动板可滑动的连接于支撑柱且滑动板与固定板相互平行；感应装置可拆卸的连接于滑动板一板面，感应装置与滑动板板面的连接位置可调，用以感应不同位置的磁场大小并将磁场转换成可读取的电信号。

进一步的，所述磁场发生装置包括若干线圈，若干所述线圈呈整列式分布于固定板一板面，线圈的轴线垂直于固定板板面。若干线圈一一对应电连接用以提供固定频率、固定电流、固定电压的信号发生器。

进一步的，所述固定板垂直于板面阵列式的设有若干插孔一，磁场发生装置包括插销一，所述线圈固定于所述插销一，插销一可拆卸式地插设于所述插孔一。

进一步的，所述固定板板面设有若干相互平行的卡槽，磁场发生装置包括卡板，所述线圈固定于卡板一板面，所述卡板卡设于卡槽内。

进一步的，所述固定板、支撑柱和滑动板均设有刻度用以读取磁场发生装置和感应装置的位置。

进一步的，若干所述支撑柱上均开设有若干插孔二，所述插孔二内插设有插销二，所述插销二与支撑柱一一对应连接用以承接所述滑动板。

进一步的，所述滑动板垂直于板面阵列式的设有若干插孔三，所述感应装置下端固定连接插销三，插销三可拆卸式地设于所述插孔三。

进一步的，还包括屏蔽箱，所述屏蔽箱包括屏蔽腔，所述固定板、磁场发生装置、支撑柱、滑动板和感应装置均容置于所述屏蔽腔内。

一种如上任意一项所述的线圈阵列电磁场定标采集装置的操作方法，步骤如下：

S1.使磁场发生装置产生磁场，记录磁场发生装置位置；

S2.调节滑动板相对固定板的位置；

S3.移动感应装置在滑动板上的位置，使感应装置遍历滑动板板面，读取每个位置感应装置产生的电信号，记录感应装置位置和电信号；

S4.重复S2和S3操作，直至滑动板经过支撑柱的所有位置。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明结构简单，让操作者切身观察磁场大小、方向与空间所处位置的一一对应关系，让操作者更易理解磁场定位的原理，且本装置制造成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例一和实施例二所提供的线圈阵列电磁场定标采集装置的结构示意图；

图2是本发明实施例一所提供的固定板的俯视图；

图3是本发明实施例一所提供的磁场发生装置与固定板的连接示意图；

图4是本发明实施例二所提供的固定板的俯视图；

图5是本发明实施例二所提供的磁场发生装置与固定板的连接示意图；

图6是本发明实施例一和实施例二所提供的滑动板和支撑柱的连接示意图；

图7本发明实施例一和实施例二所提供的感应装置与滑动板的连接示意图；

附图标记：1-固定板，11-插孔一，12-卡槽，2-磁场发生装置，21-线圈，22-插销一，23-卡板，3-支撑柱，31-插孔二，32-插销二，4-滑动板，41-插孔三，42-插销三，5-感应装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图1所示，一种线圈阵列电磁场定标采集装置，包括固定板1、磁场发生装置2、支撑柱3、滑动板4和感应装置5，需要说明的是，磁场发生装置2可以为磁铁或电磁线圈，感应装置5可以为磁场传感器；

固定板1设于工作平台；磁场发生装置2固定于固定板1一板面用以产生空间磁场；若干支撑柱3垂直于固定板1设置；滑动板4可滑动的连接于支撑柱3且滑动板4与固定板1相互平行；感应装置5可拆卸的连接于滑动板4一板面，感应装置5与滑动板4板面的连接位置可调，用以感应不同位置的磁场大小并将磁场转换成可读取的电信号；需要说明的是，感应装置5是用以感应磁场发生装置2产生的磁场的大小及反向，感应装置5电连接信号读取装置(如电脑)用以读取并记录感应装置5在不同空间位置受到磁场发生装置2产生的信号。

在一些实施例中，磁场发生装置2包括若干线圈21，若干线圈21呈阵列式分布于固定板1一板面，线圈21的轴线垂直于固定板1板面，视实际情况来增加或减少线圈个数，也更加实际情况来调节若干线圈的排列情况。若干线圈21一一对应电连接用以提供固定频率、固定电流、固定电压的信号发生器，采用以上设计，使线圈产生一个恒定不变的磁场，有效的减少了多次操作检测同一空间位置磁场大小的误差，保证了装置的准确性。

在一些实施例中，如图4和图5所示，固定板1垂直于板面阵列式的设有若干插孔一11，磁场发生装置2包括插销一22，线圈21固定于插销一22，插销一22可拆卸式地插设于插孔一11；使用时，将磁场发生装置2通过插销一22插接在插孔一11内，使磁场发生装置2在固定板1上呈阵列式分布。

在一些实施例中，固定板1、支撑柱3和滑动板4均设有刻度用以读取磁场发生装置2和感应装置5的位置，需要说明的是，滑动板4的板面上相互垂直的设有两个刻度，读取后分别作为感应装置5的X坐标和Y坐标，支撑柱3上标注的刻度读取后作为感应装置5的Z坐标，采用以上设计，可以准确的读出磁场发生装置2和感应装置5的位置，得到感应装置5相对于磁场发生装置2的空间位置。

在一些实施例中，如图6所示，若干支撑柱3上均开设有若干插孔二31，插孔二31内插设有插销二32，插销二32与支撑柱3一一对应连接用以承接滑动板4；采用以上方式来承接滑动板4，结构简单，制造成本低，且可实现在实验过程中快速的更换滑动板4的位置。

在一些实施例中，如图1和图7所示，滑动板4垂直于板面阵列式的设有若干插孔三41，感应装置5下端固定连接插销三42，插销三42可拆卸式地插设于插孔三41；使用时，将感应装置5通过插销三42插接于插孔三41内，且需要不断的更换位置，采用以上设计，可较为方便的实现感应装置5在滑动板4上位置的更换。

一种如上的线圈阵列电磁场定标采集装置的操作方法，

步骤如下：

S1.使磁场发生装置2产生磁场，记录磁场发生装置2位置；

S2.调节滑动板4相对固定板1的距离；

S3.移动感应装置5在滑动板4上的位置，使感应装置5遍历滑动板4板面，读取每个位置感应装置5产生的电信号，记录感应装置5位置和电信号；

S4.重复S2和S3操作，直至滑动板4经过支撑柱3的所有位置。

实施例二

本实施例包括实施例一的所有内容，特别的是：固定板1与线圈21的连接方式不同，如图2和图3所示，具体方式如下：固定板1板面设有若干相互平行的卡槽12，磁场发生装置2包括卡板23，线圈21固定于卡板23一板面，卡板23卡设于卡槽12内，使用时依次将线圈21滑动卡设到固定板1的卡槽12内形成阵列式排布。

实施例三

本实施例包括实施例一或实施例二的所有内容，特别的是：本装置还包括屏蔽箱，屏蔽箱包括屏蔽腔，固定板1、磁场发生装置2、支撑柱3、滑动板4和感应装置5均容置于屏蔽腔内，在实验时，操作人员可打开屏蔽箱改变感应装置5位置，关闭屏蔽箱，记录数据，采用以上设计，可避免实验环境周围的磁场、电流等对磁场发生装置2产生的磁场产生影响，有效的保证了实验的稳定性、准确性。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种线圈阵列电磁场定标采集装置，其特征在于：包括固定板(1)、磁场发生装置(2)、支撑柱(3)、滑动板(4)和感应装置(5)；

固定板(1)设于工作平台；磁场发生装置(2)固定于固定板(1)一板面用以产生空间磁场；若干支撑柱(3)垂直于固定板(1)设置；滑动板(4)可滑动的连接于支撑柱(3)且滑动板(4)与固定板(1)相互平行；感应装置(5)可拆卸的连接于滑动板(4)一板面，感应装置(5)与滑动板(4)的连接位置可调，用以感应不同位置的磁场大小并将磁场转换成可读取的电信号。

2.根据权利要求1所述的线圈阵列电磁场定标采集装置，其特征在于：所述磁场发生装置(2)包括若干线圈(21)，若干所述线圈(21)呈阵列式分布于固定板(1)一板面，线圈(21)的轴线垂直于固定板(1)板面，若干线圈(21)一一对应电连接信号发生器，所述信号发生器用以为线圈提供固定频率、固定电流和固定电压的电信号。

3.根据权利要求2所述的线圈阵列电磁场定标采集装置，其特征在于：所述固定板(1)垂直于板面阵列式的设有若干插孔一(11)，磁场发生装置(2)包括插销一(22)，所述线圈(21)固定于所述插销一(22)，插销一(22)可拆卸式地插设于所述插孔一(11)。

4.根据权利要求2所述的线圈阵列电磁场定标采集装置，其特征在于：所述固定板(1)板面设有若干相互平行的卡槽(12)，磁场发生装置(2)包括卡板(23)，所述线圈(21)固定于卡板(23)一板面，所述卡板(23)卡设于卡槽(12)内。

5.根据权利要求1所述的线圈阵列电磁场定标采集装置，其特征在于：所述固定板(1)、支撑柱(3)和滑动板(4)均设有刻度用以读取磁场发生装置(2)和感应装置(5)的位置。

6.根据权利要求1所述的线圈阵列电磁场定标采集装置，其特征在于：若干所述支撑柱(3)上均开设有若干插孔二(31)，所述插孔二(31)内插设有插销二(32)，所述插销二(32)与支撑柱(3)一一对应连接用以承接所述滑动板(4)。

7.根据权利要求1所述的线圈阵列电磁场定标采集装置，其特征在于：所述滑动板(4)垂直于板面阵列式的设有若干插孔三(41)，所述感应装置(5)下端固定连接插销三(42)，插销三(42)可拆卸地插设于插孔三(41)。

8.根据权利要求1所述的线圈阵列电磁场定标采集装置，其特征在于：还包括屏蔽箱，所述屏蔽箱包括屏蔽腔，所述固定板(1)、磁场发生装置(2)、支撑柱(3)、滑动板(4)和感应装置(5)均容置于所述屏蔽腔内。

9.一种如权利要求1至8中任意一项所述的线圈阵列电磁场定标采集装置的操作方法，其特征在于：步骤如下：

S1.使磁场发生装置(2)产生磁场，记录磁场发生装置(2)位置；

S2.调节滑动板(4)相对固定板(1)的距离；

S3.移动感应装置(5)在滑动板(4)上的位置，使感应装置(5)遍历滑动板(4)板面，读取每个位置感应装置(5)产生的电信号，记录感应装置(5)位置和电信号；

S4.重复S2和S3操作，直至滑动板(4)经过支撑柱(3)的所有位置。