CN114322905A - 一种磁场跟踪角度检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磁场跟踪角度检测装置及方法,所述装置包括整体框架、转动地设于整体框架顶部的第一磁性组件,转动地设于整体框架中部的第二磁性组件,第一磁性组件的第一磁块和第二磁性组件的第二磁块相互吸引地悬空设置,第二磁性组件的底端设置有角度检测子组件;本发明通过第一磁性组件与第二磁性组件,使得在进行磁场之间的角度调节测试时,可将螺丝装入上轴上的螺纹孔中,随后经由上轴的转动来让第一磁块带动下轴与下轴上的角度检测子组件一同转动,通过简单的结构来对磁场之间的转动响应进行测试,在方便操作的同时,也能够经由同轴分布的上轴下轴和角度检测子组件保证实验的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及磁场检测技术领域,具体涉及一种磁场跟踪角度检测装置及方法。
背景技术
磁场是磁体周围客观存在的物质,看不见也摸不着,是传递实物之间磁力作用的场,磁场的产生是由于运动电荷或电场的变化所造成的,而由于磁力的相互作用不需两个磁体相互接触,因此也减少了摩擦力,人们利用不同磁场的相互作用,生产出来电机与磁悬浮列车等产品,极大的推动了科技的发展,也方便了人们的日常生活。
当一个磁场转动时,另一个磁场在理论上也会随之转动,但目前市场上没有用于检测磁场间转动响应的设备,也没有相关的学术研究,因此现设计一种角度检测磁铁结构,采用简单的结构来实现磁场之间转动相应变化的观测。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种磁场跟踪角度检测装置,具备可通过简单结构观测磁场间转动相应的优点,解决了现有的市场上没有用于检测磁场间转动相应设备的问题。
本发明的磁场跟踪角度检测装置,包括整体框架、转动地设于整体框架顶部的第一磁性组件,转动地设于整体框架中部的第二磁性组件,第一磁性组件的第一磁块和第二磁性组件的第二磁块相互吸引地悬空设置,第二磁性组件的底端设置有角度检测子组件,角度检测子组件包括与第二磁块同轴转动的第三磁块、与第三磁块间距可调地悬空设置的磁角度检测器。
第一磁性组件包括转动连接于整体框架上部的上轴,所述上轴的顶部开设有可安装外界螺钉的螺纹孔,所述第二磁性组件包括转动连接于整体框架中部的下轴。
上轴与下轴的相对处固定连接有用于安装第一磁块与第二磁块的安装板,且两块安装板的相对处均通过螺栓固定连接有对第一磁块和第二磁块进行固定的磁铁压板。
整体框架包括安装着上轴的主框架与L形且安装着下轴的移动板,所述移动板侧边设有条状的螺纹槽,且移动板通过此处螺纹槽与螺栓活动安装于主框架的内部。
主框架与移动板均镶嵌有法兰轴承,两个所述法兰轴承的内环内壁分别与上轴与下轴表面固定连接,且两个法兰轴承内圈底部均固定连接有轴用挡圈,且两个轴用挡圈分别与上轴与下轴表面固定连接,所述法兰轴承的顶部固定连接有轴承压板,两个法兰轴承上轴承压板的底部分别与主框架与移动板的顶部固定连接。
移动板顶部所连接的轴承压板底部固定连接有两块固定板,所述移动板的表面开设有与固定板相适配的通孔,两块固定板的底部均通过螺栓固定连接有固定架,所述固定板的表面开设有固定架相适配的竖状活动槽,且固定架表面所设螺纹孔为条状螺纹孔。
角度检测子组件包括安装于固定架内部的PCB板,所述第三磁块固定连接于下轴的底端,所述磁角度检测器设于PCB板表面,且磁角度检测器位于第三磁块的正下方。
通过第一磁性组件与第二磁性组件,使得在进行磁场之间的角度调节测试时,可将螺丝装入上轴上的螺纹孔中,随后经由上轴的转动来让第一磁块带动下轴与下轴上的角度检测子组件一同转动,通过简单的结构来对磁场之间的转动响应进行测试,在方便操作的同时,也能够经由同轴分布的上轴下轴和角度检测子组件保证实验的准确性。
进一步的,固定架的两侧边均设有一个普通螺纹孔与一个竖直分布的槽状螺纹孔,且两块固定板表面与固定架上普通螺纹孔的相对处设有一个竖直的槽状孔,两块固定板表面与固定架上槽状螺纹孔对应位置处设有一个螺纹孔。
通过固定架上所设的两种螺纹孔,使得能够在实验的过程中,来对固定架上PCB板与第三磁块之间的间隙进行调节,配合对移动板的高度调节,从而能够根据实验者的需要来进行多次实验,进而提供更为精准的实验数据。
进一步的,两个所述固定板为呈镜像分布的L形结构,所述固定架与两块固定板的连接处设有与固定板底部平面相适配的平面,且固定架与固定板的连接处均分别设有一个套筒,每个固定板上对应的两个套筒相互连通,且每个固定板上所设套筒内部设有螺纹,固定架通过穿过其表面所设套筒并与固定板表面所设套筒内部螺纹连接的螺栓活动安装在两块固定板的底部。
通过固定板上所设的套筒,使得能够在需要调节固定架上PCB板与第三磁块之间间隙时,只需直接拧动套筒内部的螺丝即可使固定架上下移动,方便对调节数据的把控。
一种角度检测方法,包括如下步骤:
准备步骤:调节第三磁块401和磁角度检测器402的悬空间隙至预定间距;
转动步骤:第一磁块201由外力带动旋转,第二磁块301在第一磁块201的磁吸作用下同步转动,第三磁块401与第二磁块301同轴转动;及
检测步骤:磁角度检测器402实时检测第三磁块401的变化角度。
一种角度检测方法,准备步骤包括:
S11:将固定架上的螺栓拧松,上下移动PCB板至预定位置;
S12:将螺栓拧紧,对固定架与PCB板此时的位置进行固定。
一种角度检测方法,准备步骤包括:
S21:将固定架上槽状螺纹孔中所固定的螺栓拧松,上下移动PCB板至预定位置;
S22:将螺栓拧紧,对固定架与PCB板此时的位置进行固定。
一种角度检测方法,准备步骤包括:
S31:同时拧动固定架上所连接的两个套筒中的螺栓,在拧松螺栓时,固定架随着螺栓一同下移,而在拧紧螺栓时,固定架随着螺栓一同上移,调节PCB板至预定位置;
S32:停止拧动螺栓,完成对PCB板与第三磁块之间间距的调节。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
1、本发明通过第一磁性组件与第二磁性组件,使得在进行磁场之间的角度调节测试时,可将螺丝装入上轴上的螺纹孔中,随后经由上轴的转动来让第一磁块带动下轴与下轴上的角度检测子组件一同转动,通过简单的结构来对磁场之间的转动响应进行测试,在方便操作的同时,也能够经由同轴分布的上轴下轴和角度检测子组件保证实验的准确性。
2、本发明通过固定架上所设的两种螺纹孔,使得能够在实验的过程中,来对固定架上PCB板与第三磁块之间的间隙进行调节,配合对移动板的高度调节,从而能够根据实验者的需要来进行多次实验,进而提供更为精准的实验数据,通过固定板上所设的套筒,使得能够在需要调节固定架上PCB板与第三磁块之间间隙时,只需直接拧动套筒内部的螺丝即可使固定架上下移动,方便对调节数据的把控。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为本发明结构立体示意图;
图2为本发明正剖结构示意图;
图3为图2中A处放大结构示意图;
图4为图2中B处放大结构示意图;
图5为本发明正视结构示意图;
图6为本发明实施例1固定架与固定板连接立体结构示意图;
图7为本发明实施例2固定架与固定板连接立体结构示意图;
图8为本发明实施例3固定架与固定板连接立体结构示意图。
图中:1、整体框架;101、主框架;102、移动板;2、第一磁性组件;201、第一磁块;202、上轴;3、第二磁性组件;301、第二磁块;302、下轴;4、角度检测子组件;401、第三磁块;402、磁角度检测器;403、PCB板;5、安装板;6、磁铁压板;7、法兰轴承;8、轴用挡圈;9、轴承压板;10、固定板;11、固定架;12、套筒。
具体实施方式
以下将以图式揭露本发明的多个实施方式,为明确说明起见,许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而,应了解到,这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说,在本发明的部分实施方式中,这些实务上的细节是非必要的。此外,为简化图式起见,一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。
另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,并非特别指称次序或顺位的意思,亦非用以限定本发明,其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
实施例1:
请参阅图1-6,一种磁场跟踪角度检测装置,包括整体框架1、转动地设于整体框架1顶部的第一磁性组件2,转动地设于整体框架1中部的第二磁性组件3,第一磁性组件2的第一磁块201和第二磁性组件3的第二磁块301相互吸引地悬空设置,第二磁性组件3的底端设置有角度检测子组件4,角度检测子组件4包括与第二磁块301同轴转动的第三磁块401、与第三磁块401间距可调地悬空设置的磁角度检测器402。
整体框架1包括安装着上轴202的主框架101与L形且安装着下轴302的移动板102,所述移动板102侧边设有条状的螺纹槽,且移动板102通过此处螺纹槽与螺栓活动安装于主框架101的内部。
上轴202与下轴302的相对处固定连接有用于安装第一磁块201与第二磁块301的安装板5,且两块安装板5的相对处均通过螺栓固定连接有对第一磁块201和第二磁块301进行固定的磁铁压板6。
整体框架1包括安装着上轴202的主框架101与L形且安装着下轴302的移动板102,移动板102侧边设有条状的螺纹槽,且移动板102通过此处螺纹槽与螺栓活动安装于主框架101的内部。
主框架101与移动板102均镶嵌有法兰轴承7,两个所述法兰轴承7的内环内壁分别与上轴202与下轴302表面固定连接,且两个法兰轴承7内圈底部均固定连接有轴用挡圈8,且两个轴用挡圈8分别与上轴202与下轴302表面固定连接,所述法兰轴承7的顶部固定连接有轴承压板9,两个法兰轴承7所连接的轴承压板9的底部分别与主框架101与移动板102的顶部固定连接。
移动板102顶部所连接的轴承压板9底部固定连接有两块固定板10,所述移动板102的表面开设有与固定板10相适配的通孔,两块固定板10的底部均通过螺栓固定连接有固定架11,所述固定板10的表面开设有固定架11相适配的竖状活动槽,且固定架11表面所设螺纹孔为条状螺纹孔。
角度检测子组件4包括安装于固定架11内部的PCB板403,所述第三磁块401固定连接于下轴302的底端,所述磁角度检测器402设于PCB板403表面,且磁角度检测器402位于第三磁块401的正下方。
实施例1通过第一磁性组件2与第二磁性组件3,使得在进行磁场之间的角度调节测试时,可将螺丝装入上轴202上的螺纹孔中,随后经由上轴202的转动来让第一磁块201带动下轴302与下轴302上的角度检测子组件4一同转动,通过简单的结构来对磁场之间的转动响应进行测试,在方便操作的同时,也能够经由同轴分布的上轴202下轴302和角度检测子组件4保证实验的准确性。
实施例2:
请参阅图7,固定架11的两侧边均设有一个普通螺纹孔与一个竖直分布的槽状螺纹孔,且两块固定板10表面与固定架11上普通螺纹孔的相对处设有一个竖直的槽状孔,两块固定板10表面与固定架11上槽状螺纹孔对应位置处设有一个螺纹孔。
与实施例1不同的是,通过固定架11上所设的两种螺纹孔,使得能够在实验的过程中,普通螺纹孔能配合螺栓对固定架11进行限位,竖直的槽状孔则能保证固定架11顺利的上下活动,方便操作者固定架11上PCB板403与第三磁块401之间的间隙进行调节,配合对移动板102的高度调节,从而能够根据实验者的需要来进行多次实验,进而提供更为精准的实验数据。
实施例3:
请参阅图8,两个所述固定板10为呈镜像分布的L形结构,所述固定架11与两块固定板10的连接处设有与固定板10底部平面相适配的平面,且固定架11与固定板10的连接处均分别设有一个套筒12,每个固定板10上对应的两个套筒12相互连通,且每个固定板10上所设套筒12内部设有螺纹,固定架11通过穿过其表面所设套筒12并与固定板10表面所设套筒12内部螺纹连接的螺栓活动安装在两块固定板10的底部。
与实施例2不同的是,通过固定板10上所设的套筒12,使得能够在需要调节固定架11上PCB板403与第三磁块401之间间隙时,只需直接拧动套筒12内部的螺丝即可使固定架11上下移动,不需将螺栓拧松调节固定架11位置后再拧紧对固定架11进行固定,方便对调节数据的把控。
一种角度检测方法,包括如下步骤:
准备步骤:调节第三磁块401和磁角度检测器402的悬空间隙至预定间距;
转动步骤:第一磁块201由外力带动旋转,第二磁块301在第一磁块201的磁吸作用下同步转动,第三磁块401与第二磁块301同轴转动;及
检测步骤:磁角度检测器402实时检测第三磁块401的变化角度。
一种角度检测方法,准备步骤包括:
S11:将固定架11上的螺栓拧松,上下移动PCB板403至预定位置;
S12:将螺栓拧紧,对固定架11与PCB板403此时的位置进行固定。
一种角度检测方法,准备步骤包括:
S21:将固定架11上槽状螺纹孔中所固定的螺栓拧松,上下移动PCB板403至预定位置;
S22:将螺栓拧紧,对固定架11与PCB板403此时的位置进行固定。
一种角度检测方法,准备步骤包括:
S31:同时拧动固定架11上所连接的两个套筒12中的螺栓,在拧松螺栓时,固定架11随着螺栓一同下移,而在拧紧螺栓时,固定架11随着螺栓一同上移,调节PCB板403至预定位置;
S32:停止拧动螺栓,完成对PCB板403与第三磁块401之间间距的调节。
以上所述仅为本发明的实施方式而已,并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包括在本发明的权利要求范围之内。
Claims (13)
1.一种磁场跟踪角度检测装置,其特征在于:包括整体框架(1)、转动地设于整体框架(1)顶部的第一磁性组件(2);
转动地设于整体框架(1)中部的第二磁性组件(3);
第一磁性组件(2)的第一磁块(201)和第二磁性组件(3)的第二磁块(301)相互吸引地悬空设置,第二磁性组件(3)的底端设置有角度检测子组件(4),角度检测子组件(4)包括与第二磁块(301)同轴转动的第三磁块(401)、与第三磁块(401)间距可调地悬空设置的磁角度检测器(402)。
2.根据权利要求1所述的一种磁场跟踪角度检测装置,其特征在于:所述第一磁性组件(2)包括转动连接于整体框架(1)上部的上轴(202),所述上轴(202)的顶部开设有可安装外界螺钉的螺纹孔,所述第二磁性组件(3)包括转动连接于整体框架(1)中部的下轴(302)。
3.根据权利要求2所述的一种磁场跟踪角度检测装置,其特征在于:所述上轴(202)与下轴(302)的相对处固定连接有用于安装第一磁块(201)与第二磁块(301)的安装板(5),且两块安装板(5)的相对处均通过螺栓固定连接有对第一磁块(201)和第二磁块(301)进行固定的磁铁压板(6)。
4.根据权利要求2所述的一种磁场跟踪角度检测装置,其特征在于:所述整体框架(1)包括安装着上轴(202)的主框架(101)与L形且安装着下轴(302)的移动板(102),所述移动板(102)侧边设有条状的螺纹槽,且移动板(102)通过此处螺纹槽与螺栓活动安装于主框架(101)的内部。
5.根据权利要求4所述的一种磁场跟踪角度检测装置,其特征在于:所述主框架(101)与移动板(102)均镶嵌有法兰轴承(7),两个所述法兰轴承(7)的内环内壁分别与上轴(202)与下轴(302)表面固定连接,且两个法兰轴承(7)内圈底部均固定连接有轴用挡圈(8),且两个轴用挡圈(8)分别与上轴(202)与下轴(302)表面固定连接,所述法兰轴承(7)的顶部固定连接有轴承压板(9),两个法兰轴承(7)上轴承压板(9)的底部分别与主框架(101)与移动板(102)的顶部固定连接。
6.根据权利要求4所述的一种磁场跟踪角度检测装置,其特征在于:所述移动板(102)顶部所连接的轴承压板(9)底部固定连接有两块固定板(10),所述移动板(102)的表面开设有与固定板(10)相适配的通孔,两块固定板(10)的底部均通过螺栓固定连接有固定架(11),所述固定板(10)的表面开设有固定架(11)相适配的竖状活动槽,且固定架(11)表面所设螺纹孔为条状螺纹孔。
7.根据权利要求6所述的一种磁场跟踪角度检测装置,其特征在于:所述角度检测子组件(4)包括安装于固定架(11)内部的PCB板(403),所述第三磁块(401)固定连接于下轴(302)的底端,所述磁角度检测器(402)设于PCB板(403)表面,且磁角度检测器(402)位于第三磁块(401)的正下方。
8.根据权利要求6所述的一种磁场跟踪角度检测装置,其特征在于:所述固定架(11)的两侧边均设有一个普通螺纹孔与一个竖直分布的槽状螺纹孔,且两块固定板(10)表面与固定架(11)上普通螺纹孔的相对处设有一个竖直的槽状孔,两块固定板(10)表面与固定架(11)上槽状螺纹孔对应位置处设有一个螺纹孔。
9.根据权利要求6所述的一种磁场跟踪角度检测装置,其特征在于:两个所述固定板(10)为呈镜像分布的L形结构,所述固定架(11)与两块固定板(10)的连接处设有与固定板(10)底部平面相适配的平面,且固定架(11)与固定板(10)的连接处均分别设有一个套筒(12),每个固定板(10)上对应的两个套筒(12)相互连通,且每个固定板(10)上所设套筒(12)内部设有螺纹,固定架(11)通过穿过其表面所设套筒(12)并与固定板(10)表面所设套筒(12)内部螺纹连接的螺栓活动安装在两块固定板(10)的底部。
10.一种角度检测方法,其特征在于,采用权利要求1-9任意一项所述的磁场跟踪角度检测装置,包括如下步骤:
准备步骤:调节第三磁块(401)和磁角度检测器(402)的悬空间隙至预定间距;
转动步骤:第一磁块(201)由外力带动旋转,第二磁块(301)在第一磁块(201)的磁吸作用下同步转动,第三磁块(401)与第二磁块(301)同轴转动;及
检测步骤:磁角度检测器(402)实时检测第三磁块(401)的变化角度。
11.根据权利要求10所述的一种角度检测方法,其特征在于,准备步骤包括:
S11:将固定架(11)上的螺栓拧松,上下移动PCB板(403)至预定位置;
S12:将螺栓拧紧,对固定架(11)与PCB板(403)此时的位置进行固定。
12.根据权利要求10所述的一种角度检测方法,其特征在于,准备步骤包括:
S21:将固定架(11)上槽状螺纹孔中所固定的螺栓拧松,上下移动PCB板(403)至预定位置;
S22:将螺栓拧紧,对固定架(11)与PCB板(403)此时的位置进行固定。
13.根据权利要求10所述的一种角度检测方法,其特征在于,准备步骤包括:
S31:同时拧动固定架(11)上所连接的两个套筒(12)中的螺栓,在拧松螺栓时,固定架(11)随着螺栓一同下移,而在拧紧螺栓时,固定架(11)随着螺栓一同上移,调节PCB板(403)至预定位置;
S32:停止拧动螺栓,完成对PCB板(403)与第三磁块(401)之间间距的调节。
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