CN115856445A - T型磁芯电感测试装置及其电感测试方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种T型磁芯电感测试装置和电感测试方法，装置包括：绝缘底座，设置有磁体支架，所述磁体支架包括一个空腔，空腔中设置有线圈，线圈两端分别连接有接线端子；压紧机构，用于将放入磁体支架的T型磁芯往绝缘底座的方向压紧；电感测试仪，用于连接所述接线端子以进行电感测试。本装置可以增加电感测试的精度。

Description

T型磁芯电感测试装置及其电感测试方法

技术领域

本申请涉及磁芯生产技术领域，特别是一种T型磁芯电感测试装置及其电感测试方法。

背景技术

T型磁芯由于输出电流大，损耗小，耐高压，电感高，价格低等特点，广泛应用于节能灯，控制电路及电子设备。而对于磁芯产品来说其最重要的性能之一就是电感值。

在使用T磁芯制成电感器时，将线圈套入T型磁芯的芯部，然后放入模具中填入粉料压铸而成，见图1。在以上工艺制成的电感器所测得的电感值很高。在实际的生产中，要测试T型磁芯的电感，只是将线圈套在T型磁芯的芯部，测试出来的电感值很低，以上两种不同的状态所测得电感相差几倍甚至十几倍。

按照现行的测试方法，由于线圈和T型磁芯不紧密配合，线圈在T型磁芯的芯部的位置也不固定，所测的电感值波动很大。同时，以上的测试方法T型磁芯位置不固定，和电感测试仪的相对距离也会造成电感的波动大。

T型磁芯由摆部和芯部成垂直方向组成。特别是对于一体成型的T型磁芯，摆部和芯部的密度不一致，芯部的成型密度的变化对电感的影响最大。成型密度的变化对应在电感上的变化，在现在的测试方法中很难测试出来。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种T型磁芯电感测试装置及其电感测试方法，以改善测试准确度。

本申请实施例提供了一种T型磁芯电感测试装置，包括：

绝缘底座，设置有磁体支架，所述磁体支架包括一个空腔，空腔中设置有线圈，线圈两端分别连接有接线端子；

压紧机构，用于将放入磁体支架的T型磁芯往绝缘底座的方向压紧；

电感测试仪，用于连接所述接线端子以进行电感测试。

在一些实施例中，所述压紧机构包括压紧杆、弹簧和限位组件，所述弹簧套接在所述压紧杆上，所述限位组件用于限制所述压紧杆和弹簧的活动范围，所述压紧杆通过所述弹簧的弹力压紧所述T型磁芯。

在一些实施例中，还包括辅助板，所述辅助板上设置有用于放置所述绝缘底座的沉台，所述压紧机构通过一支架柱安装在辅助板上。

在一些实施例中，所述磁体支架由磁粉胚料加工而成，所述磁体支架的高度大于等于所述T型磁芯的高度，所述磁体支架上设置有支撑所述T型磁芯的平面，当T型磁芯放入磁体支架时，所述磁体支架的上表面和T型磁芯的摆部上表面的相平。

在一些实施例中，所述线圈和磁体支架组装后使用环氧树脂填充间隙以固定线圈。

在一些实施例中，所述电感测试仪为lcr测试仪。

另一方面，本申请实施例提供了一种利用所述的T型磁芯电感测试装置的电感测试方法，包括：

将电感测试仪连接到所述接线端子；

调整电感测试仪到接线端子的距离，并在确定测量位置后记录初始电感值L1；

将预设数量的T型磁芯样本分别放入磁体支架测试电感，将这预设数量的T型磁芯样本对应的电感值求平均，得到电感值的平均值LO；

选择电感值为L0的T型磁芯作为标准件，并根据LO作为电感标准值以判断T型磁芯的电感值是否合格。

在一些实施例中，所述根据LO作为电感标准值以判断T型磁芯的电感值是否合格，具体是：

当T型磁芯的电感值落入L0(1±5％)μH的范围时，判定合格，否则，范定不合格。

在一些实施例中，通过以下方式计算初始电感值L1对T型磁芯电感的影响；

在测得电感L11后，放入T型磁芯，得到T型磁芯的电感值L01；

取出T型磁芯，移动电感测试仪，测到电感L12，再放入T型磁芯，测到T型磁芯的电感值L02；

[(L02-L01)/L01]/[(L12-L11)/L11]作为影响因子。

在一些实施例中，所述预设数量为50～100。

本申请实施例本申请实施例通过设置一个压紧机构，通过压紧机构可以将待测的T型磁芯压紧在磁体支架中进行测试，避免磁芯不紧凑产生测试结果的偏离，在测试方法中，通过先测试初始电感值以及多样本来选择基准电感值的方式，可以减少误差，可以优化测试精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为T型磁芯制成电感器结构示意图

图2(a)、图2(b)为本申请实施例的线圈组件结构示意图；

图3(a)为本申请实施例的测试装置侧面图示意图；图3(b)为本申请实施例的测试装置结构示意图；

图4为本申请实施例的电木板底座结构示意图；

图5为本申请实施例中的金属螺柱和线圈组件引线连接局部结构图示意图(A区域放大图)；

图6为本申请实施例中电感测试示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本申请实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本申请的技术方案，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

下面结合图2(a)、图2(b)、图3(a)、图3(b)和图4，阐述T型磁芯电感测试装置的结构及用途，参照图2(a)、图2(b)、图3(a)、图3(b)和图4，本电感测试装置包括电木板底座2、压紧机构4、辅助板3。辅助板3上有一个平台，可以放入电木板底座2。可以理解的是，采用电木板作为底座，可以通过绝缘的方式减少电磁干扰。

压紧机构4上通过支架柱45固定在辅助板3上，限位板1固定在支架柱45上，限位板2固定在压紧杆43上。限位板41、限位板42上有通孔，示例性的限位板的大小在52mm*25mm。在两限位板之间有弹簧，压紧杆43穿过2个限位板的通孔和弹簧，弹簧的弹力通过限位板42作用在压紧杆上。在一些可能实现的方式中，压紧杆的材质选用绝缘的材料，可以为亚克力材质。可选的，压紧杆的中间部分的直径为8mm，头部的一端直径为10-12mm，压紧杆的另一端设计成锥形，锥形的顶端的直径大为3mm。其中弹簧选择圆形线性弹簧，线径为0.8-1.2mm。压紧机构的目的是为了T型磁芯更好和线圈12接触，保证线圈12在T型磁芯13的芯部的位置一致，使得所测电感值波动较小。通过设置这一机构，可以理解的是，通过限位组件(限位板41和限位板42)可以将压紧机构通过支架柱固定在辅助板上，并向磁芯施加压力，还可以限制压杆的活动位置。

参照图4，电木板底座2包括线圈组件1、电木板21、金属螺柱31、金属螺柱32、螺母33、螺母34、垫片35、垫片36。在一些可能实现的方式中，电木板的大小为50mm*50mm*6mm，电木板21机加工出深度为1.0mm，大小比磁体支架外形大0.2mm沉孔，线圈组件1安装在沉孔里。在线圈组件1距离20mm方向上加工出可以穿过金属螺柱31、金属螺柱32的通孔，两个通孔的距离为10mm。金属螺柱31、金属螺柱32穿过通孔后，线圈12中的引线绕在金属螺柱31、金属螺柱32上，在本申请在，引线需要在金属螺柱上绕2圈以上。然后，两个金属螺柱上套入金属垫片35、金属垫片36，使用螺母33、螺母34旋紧固定。测试时，lcr测试仪的夹头夹在金属螺柱31、金属螺柱32伸出的部分。在本申请中，金属螺柱和垫片需要表面镀锌或者镀锡。本方案所涉及的机构其结构简单，构造成本低，但是同时可以构造出较好的测试电气环境。

原则上，本申请中的一个电感测试装置对应测试一种T型磁芯，在一些可能实现的方式中，线圈组件1也可以测试一个外形尺寸一样而高度小于线圈组件高度的T型磁芯的电感。为方便测试，不同的线圈和金属螺柱，螺母，金属垫片都安装在电木板21中，也可以说，电木板底座2可以对应测试一种外形尺寸并且高度等于或低于线组圈件高度的T型磁芯。

如图2(a)和图2(b)所示，上述线圈组件1包括磁体支架11、线圈12。线圈12可以是自制的线圈，也可以是最终制备成电感器的线圈。自制线圈使用圆形的漆包线根据T型磁芯的高度和芯部直径大小绕制，线圈层数须在双数，线圈的最大外直径须在T型磁芯摆部大小范围内。线圈绕制后需要引出两条引线；在实例中，不管是自制线圈还是最终制备成电感器的线圈，都需要留出引线，在本申请中，自制线圈的引线长度范围在20mm-25mm，引线的末端需要焊锡，焊锡的长度范围为10mm-15mm，线径的大小在0.15mm-0.25mm之间，就本申请而言，在实际测试的效果看，线径的大小应限定在0.2mm。

所述线圈12固定在磁体支架11内，示例中磁体支架11由一块磁粉胚料加工而成，磁体支架11设计加工应遵循以下原则：磁体支架11的高度应该和T型磁芯的高度一样，或者比T型磁芯的高度更高，磁体支架11的内孔按照T型磁芯的大小设计加工，内孔中有支撑T型磁芯的平面，磁体支架11的上表面和T型磁芯摆部的上表面相平。就本申请而言，磁体支架11的壁厚在1.0-2.0mm之间。磁体支架11需要高温烧结使其具有一定的磁性和结构硬度，对烧结的温度和具体参数不作限制。线圈12放入磁体支架11组装成一个线圈组件1。

本发明中，上述线圈12和磁体支架11的组装步骤：

S1001，在磁体支架11上装入T型磁芯13，保证T型磁芯13和磁体支架11里的支撑平台贴紧。

S1002，在磁体支架11下方放入线圈12，线圈12要和T型磁芯13的摆部贴近。

S1003，在磁体支架11和和线圈12之间的空隙中加入环氧树脂。

S1004，取出T性磁芯13。待环氧树脂凝固。

本申请中的线圈组件1是在线圈12外加入一个磁体支架11，模拟出T型磁芯制成电感器的状态，使测得的T型磁芯的电感值接近其制备成电感器后的电感值。

本申请实施例提供了一种如前所述的电感测试装置的电感测试方法。如前所述，由于电感测试装置本来有一个初始电感值，此值的波动变化会影响到T型磁芯的电感。所以在测试电感前，需要先限定电感测试装置的初始电感值L1。

L1的值表示的是测试装置和lcr测试仪的距离关系，L1设定的步骤是：电木板底座2置于辅助板3的沉台内，lcr测试仪的夹头夹在金属螺柱31、金属螺柱32，移动辅助板3的和lcr测试仪之间的距离，在适当的位置记下lcr测试仪上的电感数值L1。此值作为电感测试装置的初始值，也可以说是限制此电木板底座2和lcr测试仪之间距离的电感值。

例如的，lcr测试仪的测试夹头连接电木板底座2上的金属螺柱31,、金属螺柱32，移动辅助板3，调制电感测试装置和lcr测试仪之间的距离，在适合的位置记下lcr测试仪电感读数L1为0.352μH，L1的数值保留小数点后三位小数。此L1值0.352μH作为电感测试装置的初始值，或者可以说是此电木板底座2和lcr测试仪之间的距离的电感值。在每次使用此电木板底座2时，都需要调整辅助板3和lcr测试仪之间的距离，使得lcr测试仪的电感读数为0.352μH。

在本申请中，还通过一些实例验证L1对T型磁芯电感的影响。例如的，在上述的步骤中，使用lcr测试仪连接电感测试装置，在lcr测试仪上的读数显示为0.352μH的时候放入一个T型磁芯，测试的电感值L为3.220μH。取出T型磁芯，移动辅助板，当lcr测试仪读数显示为0.358μH的时候放入同一个T型磁芯，测试的电感值L为3.478μH。

在上面的实例中，可得：ΔL1＝(0.358-0.352)/0.352*100％＝1.70％，ΔL＝(3.478-3.220)/3.220*100％＝8.01％。ΔL约是ΔL1的5倍，也就可以说，L1值的1.70％的变化，对最终T型磁芯的电感的变化可以产生8.01％的影响，而8.01％的波动已经超出上述设定的T型电感的标准值L0±5％μH的范围。通过计算影响因子，可以确定测试装置的性能特点。

从上述例子可知，通过以下方式计算初始电感值L1对T型磁芯电感的影响；

在测得电感L11后，放入T型磁芯，得到T型磁芯的电感值L01；

取出T型磁芯，移动电感测试仪，测到电感L12，再放入T型磁芯，测到T型磁芯的电感值L02；

[(L02-L01)/L01]/[(L12-L11)/L11]作为影响因子。该因子可以表示T型磁芯电感受到初始电感值影响的比例大小。

L0值表示的是T型磁芯在所对应的测试装置里的电感标准值，L0设定的步骤是：在L1的基础上，测试一定数量，可以是50-100个T型磁芯的电感，计算此批数量的电感值得平均值为L0，设定L0的范围为L0±5％μH，即L0(1±5％)μH。选取一个电感值在L0±5％μH范围内的T型磁芯作为标准样。一个电感测试装置对应一个标准件，一个标准件对应一个L0标准值。

上述标准件的作用是检验电木板底座3上的线圈组件1、金属螺柱31、金属螺柱32的状态，保证测试装置的可靠性。实际的生产中，需要测试不同尺寸的T型磁芯，在更换电感测试装置时，需要验证电感装置的电感初始值L1和使用对应的标准件验证L0值。在L1和L0都在规定的规格范围时再进行测试。

具体的如图6所示，测试装置测试电感通过以下步骤实现：

S2001，电木板底座2置于辅助板3的沉台内，lcr测试仪的夹头夹在金属螺柱31、金属螺柱32，在平面上移动辅助板3使得lcr测试仪显示的电感数值为初始电感值L1。可见，在本步骤中，首先，将电感测试仪连接到所述接线端子；然后调整电感测试仪到接线端子的距离，并在确定测量位置后记录初始电感值L1。

S2002，在lcr测试仪显示的电感数值为L1的基础上，提起压紧杆43，将待测T型磁芯13放入线圈组件1中，放下压紧杆43，lcr测试仪测出T型磁芯13的电感值L01。再次拉起压紧杆43，可选的，可以使用磁条或者其他工具取出已经测试完成的T型磁芯，本申请不作限制，然后放入下一个T型磁芯。

在步骤S2002之前，可以先将预设数量的T型磁芯样本分别放入磁体支架测试电感，将这预设数量的T型磁芯样本对应的电感值求平均，得到电感值的平均值LO；选择电感值为L0的T型磁芯作为标准件，并在步骤S2002中，根据LO作为电感标准值以判断T型磁芯的电感值是否合格。

T型磁芯的电感值L01在L0±5％μH的范围内则为合格品。例如：L0为3.220±5％μH,测试的T型磁芯的L01值需要在3.059μH～3.381μH之间为合格品。

注意，上述仅为本申请的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种T型磁芯电感测试装置，其特征在于，包括：

绝缘底座，设置有磁体支架，所述磁体支架包括一个空腔，空腔中设置有线圈，线圈两端分别连接有接线端子；

压紧机构，用于将放入磁体支架的T型磁芯往绝缘底座的方向压紧；

电感测试仪，用于连接所述接线端子以进行电感测试。

2.根据权利要求1所述的T型磁芯电感测试装置，其特征在于，所述压紧机构包括压紧杆、弹簧和限位组件，所述弹簧套接在所述压紧杆上，所述限位组件用于限制所述压紧杆和弹簧的活动范围，所述压紧杆通过所述弹簧的弹力压紧所述T型磁芯。

3.根据权利要求2所述的T型磁芯电感测试装置，其特征在于，还包括辅助板，所述辅助板上设置有用于放置所述绝缘底座的沉台，所述压紧机构通过一支架柱安装在辅助板上。

4.根据权利要求1所述的T型磁芯电感测试装置，其特征在于，所述磁体支架由磁粉胚料加工而成，所述磁体支架的高度大于等于所述T型磁芯的高度，所述磁体支架上设置有支撑所述T型磁芯的平面，当T型磁芯放入磁体支架时，所述磁体支架的上表面和T型磁芯的摆部上表面的相平。

5.根据权利要求1所述的T型磁芯电感测试装置，其特征在于，所述线圈和磁体支架组装后使用环氧树脂填充间隙以固定线圈。

6.根据权利要求1所述的T型磁芯电感测试装置，其特征在于，所述电感测试仪为lcr测试仪。

7.一种利用权利要求1所述的T型磁芯电感测试装置的电感测试方法，其特征在于，包括：

将电感测试仪连接到所述接线端子；

调整电感测试仪到接线端子的距离，并在确定测量位置后记录初始电感值L1；

将预设数量的T型磁芯样本分别放入磁体支架测试电感，将这预设数量的T型磁芯样本对应的电感值求平均，得到电感值的平均值LO；

选择电感值为L0的T型磁芯作为标准件，并根据LO作为电感标准值以判断T型磁芯的电感值是否合格。

8.根据权利要求7所述的电感测试方法，其特征在于，所述根据LO作为电感标准值以判断T型磁芯的电感值是否合格，具体是：

当T型磁芯的电感值落入L0(1±5％)μH的范围时，判定合格，否则，范定不合格。

9.根据权利要求7所述的电感测试方法，其特征在于，通过以下方式计算初始电感值L1对T型磁芯电感的影响；

在测得电感L11后，放入T型磁芯，得到T型磁芯的电感值L01；

取出T型磁芯，移动电感测试仪，测到电感L12，再放入T型磁芯，测到T型磁芯的电感值L02；

[(L02-L01)/L01]/[(L12-L11)/L11]作为影响因子。

10.根据权利要求7所述的电感测试方法，其特征在于，所述预设数量为50～100。

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