CN110531285A - 一种多间隙瞬态磁场传感器 - Google Patents

Abstract

本文公布了一种多间隙瞬态磁场传感器，包括外壳和设置在外壳内的线缆组件，所述线缆组件包括由柔性电路板围成的封闭环形线圈，以及同轴线缆，所述封闭环形线圈设置在所述外壳的一端，所述同轴线缆电连接所述封闭环形线圈并引出所述外壳的另一端。本文涉及磁场传感器领域，提供了一种多间隙瞬态磁场传感器，可克服电场信号干扰问题，其有效降低电场对磁场测量的影响，同时还能够获得较高带宽，具备一定的抗辐射作用。

Description

一种多间隙瞬态磁场传感器

技术领域

本发明涉及磁场传感器领域，尤其涉及一种多间隙瞬态磁场传感器。

背景技术

雷电、静电放电等过程会产生瞬态强电磁场，对设备产生电磁干扰，成为干扰源。而随着电子技术的迅速发展，自动化程度的快速提高，瞬态强电磁环境造成的影响越来越不容忽视。在环境监测、评估研究及电磁兼容设计等方面，瞬态强电磁环境的准确测量都具有重要意义。而利用多间隙瞬态磁场传感器探测瞬态磁场就可以达到对未知瞬态磁场的准确测量。

根据不同的物理定律或物理现象，比如磁感应、巨磁阻、超导量子干涉、和霍尔效应等，可以制作出不同特点的磁场传感器。它们适用于探测的磁场强度范围有所不同，也有不同的灵敏度、频响特性和适用领域。其中，依据法拉第电磁感应定律制作的多间隙瞬态磁场传感器可以测量频带宽、动态范围大的瞬态磁场，且性能稳定、能够去除电场干扰，是较理想的瞬态强磁场传感器。这种传感器是利用变化的磁场产生涡旋电场，涡旋电场在环状传感器感应线圈部分产生环向电压差。在满足感应线圈符合电小尺寸要求，即线圈直径远小于变化磁场的最高频率对应的波长的情况下，测量区域内的平均磁场变化率与其中心点的磁场变化率近似相等。在满足电小尺寸、且被测磁场频段处于传感器的频带内时，环向电压差与磁感应强度随时间的变化率呈正比关系。但是，由于被测磁场环境中的电场会对感应线圈上的电压信号产生干扰，为单间隙瞬态磁场传感器测量的准确测量带来了困难。

发明内容

本发明实施例提供一种多间隙瞬态磁场传感器，可克服电场信号干扰问题，其有效降低电场对磁场测量的影响，同时还能够获得较高带宽。

为解决上述技术问题，本文采用如下技术方案：

一种多间隙瞬态磁场传感器，包括外壳和设置在外壳内的线缆组件，所述线缆组件包括由柔性电路板围成的封闭环形线圈，以及同轴线缆，所述封闭环形线圈设置在所述外壳的一端，所述同轴线缆电连接所述封闭环形线圈并引出所述外壳的另一端。

一种可能的设计，所述外壳包括依次连接的环形天线支撑部、电磁屏蔽管和电磁屏蔽输出盒，所述封闭环形线圈设置在所述环形天线支撑部内，所述同轴线缆贯穿所述电磁屏蔽管并由所述电磁屏蔽输出盒引出。

一种可能的设计，所述柔性电路板包括由上至下依次设置的覆铜层、绝缘层和底层走线，所述覆铜层设有沿所述封闭环形线圈轴向贯通的多个间隙，用以形成依次相邻且互不相接的多个单元覆铜；所述底层走线包括多个单元走线，所述单元走线对应所述间隙设置；每一所述间隙内设置有两个贯穿柔性电路板的第一填铜孔，相邻两个所述单元覆铜都通过所述第一填铜孔与所述单元走线连接；所述单元走线的另一端与所述同轴线缆连接。

一种可能的设计，所述单元走线包括相连接且阻抗相匹配的第一线组和第二微带线，所述第一线组包括两根并联的第一微带线，两根所述第一微带线端的一端分别连接两个所述第一填铜孔，另一端都与第二微带线连接，所述第二微带线与所述同轴线缆连接。

一种可能的设计，所述柔性电路板上设有贯通的第二填铜孔，所述第二微带线通过所述第二填铜孔连接所述同轴线缆的缆芯，所述同轴线缆的电磁屏蔽层与所述覆铜层连接。

一种可能的设计，所述环形天线支撑部内设有用于容纳所述封闭环形线圈的安装腔，所述环形天线支撑部设有连通所述安装腔内外的通孔，所述同轴线缆贯穿所述通孔。

一种可能的设计，所述环形天线支撑部包括可拆连接的上盖和下盖，所述上盖和下盖分别对应设有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽拼接呈所述安装腔。

一种可能的设计，所述电磁屏蔽输出盒内设有腔体，所述电磁屏蔽输出盒的一侧设置用以连通腔体和电磁屏蔽管的输入孔，另一侧设置有用以所述同轴线缆引出的输出孔。

一种可能的设计，所述输出孔设置有SMA接口，所述同轴线缆与所述SMA接口电连接。

一种可能的设计，所述电磁屏蔽管和所述电磁屏蔽输出盒为金属件，所述环形天线支撑部为尼龙、环氧板、聚四氟乙烯或有机玻璃制成

本发明实施例的有益效果：

本发明实施例的多间隙瞬态磁场传感器使用多负载的形式克服了不同方向入射的电场分量对于磁场测量的严重干扰，可把感应电压信号通过同轴电缆传输到信号记录仪器上。

本发明实施例的多间隙瞬态磁场传感器将感应部分直接使用柔性电路板，可以有效的减小加工误差，能够进行精细化的阻抗匹配，从而拓展传感器带宽，同时便于组装和应用。

由于柔性电路板的覆铜层的铜箔厚度小，使其能够有效增加对X射线等电离辐射粒子的透射作用，从而具备一定的抗辐射作用。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为多间隙瞬态磁场传感器示意图；

图2为多间隙瞬态磁场传感器分解示意图；

图3为环形天线支撑部示意图；

图4为环形天线支撑部与封闭环形线圈的装配示意图；

图5为封闭环形线圈截面示意图；

图6为覆铜层示意图；

图7为底层走线示意图；

图8为电磁屏蔽输出盒示意图；

图9为半壳体示意图；

图10为固定板的示意图；

图11为多间隙瞬态磁场传感器的简化示意图；

图12为多间隙瞬态磁场传感器的等效电路图；

图13为多间隙瞬态磁场传感器输出电压波形；

图14为多间隙瞬态磁场传感器输出信号积分后恢复的入射磁场波形；

图15为多间隙瞬态磁场传感器的幅度灵敏度校准曲线；

图16为多间隙瞬态磁场传感器频率响应图。

附图标记：10-环形天线支撑部、11-上盖、12-下盖、20-电磁屏蔽管、22-环形螺纹、30-电磁屏蔽输出盒、70-固定板、72-第一固定孔、74-第二固定孔、100-多间隙瞬态磁场传感器、110-圆筒部、112-第一凹槽、114-衔接部、116-半圆槽、120-通孔、300-腔体、310-半壳体、312-输入孔、313-第三固定孔、316-输出孔、810-同轴电缆、820-封闭环形线圈、8200-底层走线、8202-单元覆铜、8204-第一填铜孔、8206-第二填铜孔、8208-第一微带线、8210-第二微带线、8300-绝缘层。

具体实施方式

为使本申请的发明目的、技术方案和有益效果更加清楚明了，下面结合附图对本申请的实施例进行说明，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例和实施例中的特征可以相互任意组合。

请参阅图1至图12的本发明实施例的多间隙瞬态磁场传感器。如图1和图2所示，该传感器100包括外壳和设置在外壳内的线缆组件，其中，线缆组件包括由柔性电路板围成的封闭环形线圈820，以及同轴线缆810，该封闭环形线圈820设置在外壳的一端，而同轴线缆810电连接封闭环形线圈820并引出外壳的另一端。

具体地，如图5至图7所示，图6、图7分别为柔性电路板展开后的视图，构成上述封闭环形线圈820的柔性电路板包括由上至下依次设置的覆铜层、绝缘层8300和底层走线，即围成封闭环形线圈820并经焊接形状固定后，覆铜层处于外侧，底层走线处于内侧。其中，覆铜层设有沿封闭环形线圈820轴向贯通的两个间隙，即间隙A和间隙B，用以形成相邻且互不相接的三个单元覆铜8202；每一间隙内设置有两个贯穿柔性电路板的第一填铜孔8204，同一间隙内的两个第一填铜孔8204沿封闭环形线圈820的轴向间隔布置。每一间隙两侧的两个单元覆铜8202都与该间隙内的两个第一填铜孔8204相连，用以连接到对应的底层走线。在每一个填铜孔处的上、下两个方向上，间隙两侧的单元覆铜8202形成展开的角度a，其数值与阻抗2Z的大小相关，在本实施例中，采用输出端口阻抗Z＝50欧姆。在一示例中，覆铜层的结构(包括单元覆铜、间隙和第一填铜孔)关于柔性电路板长度方向上的中线对称。

上述底层走线包括两个单元走线，两个单元走线分别对应间隙A和间隙B设置。其中，间隙A对应的单元走线包括相连接的第一线组和第二微带线8210，该第一线组又包括两根并联的第一微带线8208，两根所述第一微带线8208的一端分别连接两个第一填铜孔8204，另一端都与第二微带线8210连接，第二微带线8210向中央汇聚。在图示的示例中，第二微带线8210位于柔性电路板长度方向的中线上，从柔性电路板宽度方向的右侧向该宽度方向的中线延伸。另外，为了达到阻抗匹配，两根第一微带线8208的阻抗相同且为2Z，第二微带线8210的阻抗为Z。间隙B对应的单元走线与间隙A对应的单元走线呈镜像设置，如相对于柔性电路板宽度方向的中线镜像对称，这里不再赘述。

柔性电路板上还设有两个贯穿柔性电路板的第二填铜孔8206，两个第二填铜孔8206分别与两根同轴线缆810连接；两个单元走线的两根第二微带线8210分别通过对应的一第二填铜孔8206连接到处于柔性电路板另一侧的一同轴线缆810的缆芯，而同轴线缆810包裹在缆芯外侧的电磁屏蔽层则与覆铜层的单元覆铜8202连接。由此，实现了柔性电路板的电路走线，并与同轴线缆810连接，实现信号输出。

上述同轴电缆810包括缆芯，以及环绕缆芯的电磁屏蔽层，对于电磁场有较好的电磁屏蔽作用。由上述可知，该多间隙瞬态磁场传感器的覆铜层包含了多个间隙，但是其也可包含但不限于两间隙。在另一实施例中，多间隙的磁场感应部分增多信号引入点，即大于两个的间隙和单元走线，从而能够使得信号更加稳定，但也会增加柔性电路板的层数，增加加工难度。此外，信号输出方式也不限于双端口平衡输出，即两根同轴线缆810输出信号，在另外一实施例中，传感器使用单端口非平衡输出，即一根同轴线缆810输出信号。

由此，可知该多间隙瞬态磁场传感器的电路连接情况，请参阅图11，其中A、B两处为信号引入处，与图6中覆铜层之间的间隙A和B相对应；图11中的下半圆环的芯线与图7中第二微带线8210对应；图11中的下方的信号引出电缆与引出信号的同轴电缆810对应；上述形成的整体即为磁场天线，使得在间隙A和B两处可形成感应电压，并通过C、D两个端口输出。

为了起到对上述线缆组件的保护和屏蔽作用，如图1和图2所示，上述外壳包括依次连接的环形天线支撑部10、电磁屏蔽管20和电磁屏蔽输出盒30，其中，封闭环形线圈820设置在环形天线支撑部10内，而同轴线缆810贯穿电磁屏蔽管20并由电磁屏蔽输出盒30引出。

首先，就环形天线支撑部10而言，如图2至图4所示，其内设有用于容纳封闭环形线圈820的安装腔，同时设有连通安装腔内外的通孔120，用以同轴线缆810穿出。具体地，环形天线支撑部包括可拆连接的上盖11和下盖12，该上盖11和下盖12轮廓大小完全相同，以上盖11为例，上盖11包括垂直相接的圆筒部110和衔接部114，其中，圆通部110设有第一凹槽112，衔接部114设有半圆槽116，由此，下盖12也形成与第一凹槽112和半圆槽116相同的第二凹槽(图中未示出)和另一半圆槽(图中未示出)，第一凹槽112和第二凹槽拼接呈上述安装腔，用于承装封闭环形线圈820，而半圆形槽拼接形成通孔120，用于同轴线缆810穿出。第一凹槽112优选为圆柱形，其也可为方形、长方形、三角形、梯形、圆形或者椭圆形。该环形天线支撑部10为绝缘介质材料制成，其目的是为了收纳并固定柔性电路板形成的封闭环形线圈820。由于灵敏度与其封闭环形线圈820的面积直接相关，因此，需让封闭环形线圈820的形状和面积保持不变。该环形天线支撑部10应当为硬度较强、介电常数较低的绝缘材料制成，如尼龙6、尼龙66、环氧板、聚四氟乙烯、有机玻璃等，高强度的绝缘材料不会变形，本实施例中，该环形天线支撑部10的材料为聚四氟乙烯，因为其介电常数在很宽的频率范围内都很低，所以对电磁场的影响很小，而且机械强度足够高。另外，上盖和下盖相粘接，固定在一起，但也不限于粘接，如利用铆接或卡扣连接等，而在另一实施例中，上盖和下盖为一体件，通过注塑一体成型的方式形成一个整体。

就电磁屏蔽管20而言，其具有电磁屏蔽作用，可以防止同轴电缆810受到外界电磁场的干扰而影响信号传输。电磁屏蔽管20的两端通过环形螺纹分别与环形天线支撑部10及电磁屏蔽输出盒30连接。该电磁屏蔽管20未金属管，可采用如金、银、铜、铁、铝等，本实施例的电磁屏蔽管20为铝管。

就电磁屏蔽输出盒30而言，如图8至图10所示，其内设有腔体300，而电磁屏蔽输出盒30的一侧设置用以连通腔体300和电磁屏蔽管20的输入孔312，另一侧设置有用以将同轴线缆810引出的输出孔316。其中，电磁屏蔽输出盒30由两个具有相同结构的半壳体310组成，两个半壳体310相互扣合固定并拼接形成上述腔体300。上述电磁屏蔽管20的一端固定于输入孔312，并与电磁屏蔽输出盒30连通，而为了方便两根同轴电缆810各自引出，该电磁屏蔽输出盒30上设有两个输出孔316。该电磁屏蔽输出盒30的材料与电磁屏蔽管20相同，为铝制材料制成。在一些实施例中，电磁屏蔽管20与该电磁屏蔽输出盒30采用机械固定，如铆钉或者卡扣或粘接的方式，当然其也可与电磁屏蔽输出盒30通过一体成型的方式形成一个整体。在另一实施例中，请参见图10，电磁屏蔽管20通过一个固定板70固定在电磁屏蔽输出盒30形成有输入孔312的侧面。该固定板70有四个第一固定孔72，以及一个带有内螺纹的第二固定孔74。该固定板70的第二固定孔74与电磁屏蔽输出盒30的输入孔312对应，四个第一固定孔72与电磁屏蔽输出盒30形成有输入孔312的一侧上的四个第三固定孔313对应。电磁屏蔽管20形成有外螺纹的一端可以固定在固定板70的第二固定孔74中。固定板70通过螺丝固定在所述电磁屏蔽输出盒30形成有输入孔312的一侧。

另外，为了便于与其他设备一起连接，该电磁屏蔽输出盒30的两个输出孔316可以分别设置SMA接口(图中未示出)，从而使得两根同轴电缆810可以直接和外部仪器相连。

根据上述内容制成多间隙瞬态磁场传感器，该多间隙瞬态磁场传感器需进行检验，确保其能够精确检测，具体设计和检测内容如下。

当封闭环形线圈820的半径R相比所测量磁场最高频率成分的波长λ_min足够小时，一般要求环半周长l/2的电长度θ<10°，

由于线圈围成圆环所产生的电感为：

而对于用金属良导体制作成的开环圆筒形天线，它的电感表达式如下(考虑在其环向方向电流变化引起的感应电压)：

由于采用良导体制成圆筒天线，相比之下其电阻可以忽略不计。

一般来说，只要圆筒天线的高度h取得较合适，则有L_c＜＜L_e，由于它们的并联关系，所以总的磁场天线的电感L取决有圆筒形天线的环向电感，即L≈L_e。

由于在同一个间隙处有两个信号引入点相互并联，所以在图11所示的A缝隙产生的电动势V_A1和V_A2并联连接，图11所示的B缝隙产生的电动势V_B1和V_B2并联连接。由于A和B间隙为串联连接，故A间隙和B间隙产生的电动势间为串联连接。通过上述分析，可以得到电动势的连接方式如图12所示。由于环形天线产生了电感为Le的感性阻抗，所以等效电路中存在L≈Le的电感与终端测量阻抗分压。终端测量阻抗为CD端口接通的Z阻抗。

由法拉第电磁感应定律可知，圆环信号引入点两端的电压与通过圆环的磁通量的变化率成正比，其关系可以表示为：

其中ζ(t)为圆环信号引入点两端的电势差，A为圆环面积，B为磁感应强度，θ为磁感应强度与圆环法线之间的夹角大小。

请参阅图12，两个缝隙产生的输出电压为：

由于V_A1＝V_A2＝V_B1＝V_B2＝ζ/2，所以上式可以写为：

如图11所示，最终测量的CD两点间的电压为：

得到传递函数为：

可以证明，如果

则

同时传递函数可以简化为：

则对U_CD(jω)＝H(jω)B(jω)傅里叶逆变换可得：

所以，测量信号U_CD(t)是输入磁场B(t)延迟L/Z₀后的微分，幅度A为灵敏度。

在磁场传感器设计时，最主要的两个指标是其带宽和灵敏度，而对于高功率瞬态磁场传感器来说，首先要考虑磁场传感器的带宽是否满足需要，在此基础上让传感器的灵敏度越高越好。下面给出要求传感器带宽在600MHz以上的具体设计流程：

通过前面原理分析知道，多间隙瞬态磁场传感器在带宽设计时需要考虑以下带宽约束关系式，

这样，通过选择合理的圆环半径R，圆筒高度h和负载阻抗Z₀(一般50Ω)，就能设计出相应带宽的磁场传感器。

比如设计R＝8.0mm，轴线高度h＝66mm，则估计设计的带宽BW＝f₀＝623.61MHz，灵敏度S＝A＝201mm²。

可以通过标准横电磁波发生装置GTEM小室校准本发明提供的瞬态磁场微分传感器100,校准内容包含传感器的灵敏度以及带宽。

主要结果请参见图13至图16。图13为不同幅度的双指数电压脉冲馈入GTEM小室(图中给出的是1.7kV)，该传感器在GTEM小室中有效区域里输出的电压信号。图14为输出信号积分后波形，用数值积分的方法实现输出电压信号的积分操作，其中输入双指数脉冲电压幅度为1.7kV，上升沿为3.5ns，脉宽为50ns。图15为本发明瞬态磁场微分传感器的图灵敏度校准曲线，其中线性相关系数R＝0.9983,需要把输入电压转化为GTEM小室中的磁场强度，表达式为其中H为磁场强度，U_inc表示输入方波电压幅度，h是传感器在GTEM小室中测量点的垂直高度。图16为本发明瞬态磁场微分传感器的频率响应图，图中由于低频部分的馈入功率较低其频率响应淹没在噪声当中，但是在高频段可以看出在3dB带宽范围本使用新型传感器上限频率约为608.5MHz，与设计值623.61MHz基本符合，基本达到预期目标。

相比普通的小环天线构成的磁场微分传感器，本发明高功率瞬态磁场微分传感器利用了多间隙瞬态磁场传感器能够降低不同方向入射磁场对信号的影响，克服了磁场传感器对不同方向入射磁场敏感度不同的问题，把感应出的电压信号经过同轴电缆传输出来。同时，相比普通的小环天线，该瞬态磁场微分传感器的输出信号在与示波器等检测设备连接时，直接用SMA连接头即可，有效降低信号的衰减和防止信号发生畸变。而且，与一般的无源器件一样，这种传感器本身不存在测量的磁场强度的上限。

在本申请的描述中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种多间隙瞬态磁场传感器，其特征在于，包括外壳和设置在外壳内的线缆组件，所述线缆组件包括由柔性电路板围成的封闭环形线圈，以及同轴线缆，所述封闭环形线圈设置在所述外壳的一端，所述同轴线缆电连接所述封闭环形线圈并引出所述外壳的另一端。

2.根据权利要求1所述的多间隙瞬态磁场传感器，其特征在于，所述外壳包括依次连接的环形天线支撑部、电磁屏蔽管和电磁屏蔽输出盒，所述封闭环形线圈设置在所述环形天线支撑部内，所述同轴线缆贯穿所述电磁屏蔽管并由所述电磁屏蔽输出盒引出。

3.根据权利要求2所述的多间隙瞬态磁场传感器，其特征在于，所述柔性电路板包括由上至下依次设置的覆铜层、绝缘层和底层走线，所述覆铜层设有沿所述封闭环形线圈轴向贯通的多个间隙，用以形成依次相邻且互不相接的多个单元覆铜；所述底层走线包括多个单元走线，所述单元走线对应所述间隙设置；每一所述间隙内设置有两个贯穿柔性电路板的第一填铜孔，相邻两个所述单元覆铜都通过所述第一填铜孔与所述单元走线连接；所述单元走线的另一端与所述同轴线缆连接。

4.根据权利要求3所述的多间隙瞬态磁场传感器，其特征在于，所述单元走线包括相连接且阻抗相匹配的第一线组和第二微带线，所述第一线组包括两根并联的第一微带线，两根所述第一微带线端的一端分别连接两个所述第一填铜孔，另一端都与第二微带线连接，所述第二微带线与所述同轴线缆连接。

5.根据权利要求4所述的多间隙瞬态磁场传感器，其特征在于，所述柔性电路板上设有贯通的第二填铜孔，所述第二微带线通过所述第二填铜孔连接所述同轴线缆的缆芯，所述同轴线缆的电磁屏蔽层与所述覆铜层连接。

6.根据权利要求2所述的多间隙瞬态磁场传感器，其特征在于，所述环形天线支撑部内设有用于容纳所述封闭环形线圈的安装腔，所述环形天线支撑部设有连通所述安装腔内外的通孔，所述同轴线缆贯穿所述通孔。

7.根据权利要求6所述的多间隙瞬态磁场传感器，其特征在于，所述环形天线支撑部包括可拆连接的上盖和下盖，所述上盖和下盖分别对应设有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽拼接呈所述安装腔。

8.根据权利要求2所述的多间隙瞬态磁场传感器，其特征在于，所述电磁屏蔽输出盒内设有腔体，所述电磁屏蔽输出盒的一侧设置用以连通腔体和电磁屏蔽管的输入孔，另一侧设置有用以所述同轴线缆引出的输出孔。

9.根据权利要求8所述的多间隙瞬态磁场传感器，其特征在于，所述输出孔设置有SMA接口，所述同轴线缆与所述SMA接口电连接。

10.根据权利要求2-9任一所述的多间隙瞬态磁场传感器，其特征在于，所述电磁屏蔽管和所述电磁屏蔽输出盒为金属件，所述环形天线支撑部为尼龙、环氧板、聚四氟乙烯或有机玻璃制成。