CN200941115Y - 磁通门传感器和磁方位传感器 - Google Patents

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Abstract

一种磁通门传感器和利用磁通门传感器作为地磁测量部件的磁方位传感器，每个轴向上包括两个内有磁芯的线圈，上述内有磁芯的线圈在探头电路板的探头槽中粘接牢固分别构成横向探头和纵向探头，纵向探头与横向探头的贯通孔对齐重叠放置，上述贯通孔中插入上述内有磁芯的线圈粘接牢固得到垂向探头，横向探头、纵向探头、垂向探头构成三轴磁探头，通过安装孔、支撑管、螺钉、螺帽将三轴磁探头、传感器电路板、传感器辅助电路板安装在一起，输入输出接插件焊接在传感器电路板上。本实用新型去掉了专用于安装探头的结构架，传感器结构紧凑、连接可靠、体积小、重量轻、安装和使用方便，特别适用于对传感器性能和体积及重量均有较高要求的场合。

Description

磁通门传感器和磁方位传感器
技术领域
本实用新型涉及一种用于测量弱磁场的磁传感器和利用磁通门传感器作为地磁测量部件的地磁场方位角测量传感器。
背景技术
在被测磁场中，磁芯在交变磁场的饱和激励下，感应线圈中的电压将发生“非对称性”变化，磁通门传感器正是利用这一机理对弱磁场矢量的分量进行测量。磁通门传感器用于测量地磁场、空间磁场、地下管道及铁磁物体探测、地质勘探、电力线探测、车辆控制等，磁方位传感器利用磁通门传感器作为地磁场测量部件并计算出地磁场方位角，目前，磁通门传感器及磁方位传感器均需要加工专用的结构架以安装探头，然后与电路板连接，结构较复杂，特别是对进一步减小整个传感器的体积和重量十分不利，在对体积和重量有较高要求场合的应用受到了限制。另一方面，印制电路板制作工艺已达到较高的水平，本实用新型正是采用印制电路板工艺对磁通门传感器和磁方位传感器的结构进行改进的。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服上述缺点，提供一种结构紧凑、体积小、重量轻、安装和使用方便的磁通门传感器和利用磁通门传感器作为地磁测量部件的磁方位传感器。
本实用新型为解决技术问题所采取的技术方案是：方案一：每个轴向上包括两个内有磁芯的线圈(2)，两个上述内有磁芯的线圈(2)在探头电路板(8)的探头槽(5)中粘接牢固构成横向探头(4)，一个上述内有磁芯的线圈(2)在探头电路板(8)的探头槽(5)中粘接牢固构成1/2纵向探头(9)，将横向探头(4)放在中间，上下分别放置一个1/2纵向探头(9)，两个1/2纵向探头(9)与横向探头(4)贯通孔(6)对齐重叠放置，上述内有磁芯的线圈(2)插入上述贯通孔(6)中粘接牢固得到垂向探头，横向探头(4)、两个1/2纵向探头(9)、垂向探头构成I型三轴磁探头(10)，通过安装孔(7)、支撑管(16)、螺钉(13)、螺帽(14)将I型三轴磁探头(10)、传感器电路板(11)、传感器辅助电路板(12)安装在一起，输入输出接插件(18)焊接在传感器电路板(11)上。方案二：方案二与方案一的区别在于II型纵向探头(20)由两个上述内有磁芯的线圈(2)放入探头电路板(8)上的探头槽(5)内粘接牢固而成，II型纵向探头(20)在上横向探头(4)在下放置，横向探头(4)及II型纵向探头(20)贯通孔(6)对齐重叠放置，上述内有磁芯的线圈(2)插入上述贯通孔(6)中粘接牢固得到垂向探头，横向探头(4)、II型纵向探头(20)、垂向探头构成II型三轴磁探头(21)，其余与方案一完全相同。
本实用新型去掉了专用于安装探头的结构架，传感器结构紧凑、连接可靠、体积小、重量轻、安装和使用方便，特别适用于对传感器性能和体积及重量均有较高要求的场合。
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步介绍。
附图说明
图1磁芯示意图。
图2内有磁芯的线圈示意图。
图3横向探头示意图。
图41/2纵向探头示意图。
图5I型三轴磁探头示意图。
图6传感器装配示意图。
图7传感器三维示意图。
图8II型纵向探头示意图。
图9II型三轴磁探头示意图。
图中1.磁芯，2.内有磁芯的线圈，3.线圈，4.横向探头，5.探头槽，6.贯通孔，7.安装孔，8.探头电路板，9.1/2纵向探头，10.I型三轴磁探头，11.传感器电路板，12.传感器辅助电路板，13.螺钉，14.螺母，15.插针焊盘，16.支撑管，17.插针，18.输入输出接插件，19.接插件安装孔，20.II型纵向探头，21.II型三轴磁探头。
具体实施方式
实施例1——磁通门传感器，图2表示内有磁芯的线圈(2)，在图3中，两个上述内有磁芯的线圈(2)在探头电路板(8)的探头槽(5)中粘接牢固构成横向探头(4)，在图4中，一个上述内有磁芯的线圈(2)在探头电路板(8)的探头槽(5)中粘接牢固构成1/2纵向探头(9)，将横向探头(4)放在中间，上下分别放置一个1/2纵向探头(9)，两个1/2纵向探头(9)与横向探头(4)贯通孔(6)对齐重叠放置，上述内有磁芯的线圈(2)插入上述贯通孔(6)中粘接牢固得到垂向探头，横向探头(4)、两个1/2纵向探头(9)、垂向探头构成I型三轴磁探头(10)，通过安装孔(7)、支撑管(16)、螺钉(13)、螺帽(14)将I型三轴磁探头(10)、传感器电路板(11)、传感器辅助电路板(12)安装在一起，输入输出接插件(18)焊接在传感器电路板(11)上。每个磁芯(1)由1至数个软磁片组成，传感器电路板(11)、传感器辅助电路板(12)上焊接电子元件，依传感器电路的不同，每个磁芯(1)上可有一个或两个线圈(3)，探头电路板(8)上有焊盘，线圈引出端焊接在探头电路板(8)的焊盘上，通过导线实现传感器电路板(11)与探头电路板(8)的电连接。
实施例2——磁方位传感器，与实施例1中的磁通门传感器结构完全相同，所不同的是，本实施例的磁方位传感器比实施例1中的磁通门传感器垂向长度比其它两个方向稍短，以减小整个磁方位传感器的高度，另外，磁方位传感器电子元件多，导致传感器电路板(11)、传感器辅助电路板(12)长度增加。长度增加后两块电路板在电方面的功能不同，传感器辅助电路板(12)三轴磁探头组成磁通门传感器，传感器电路板(11)上有双轴倾斜传感器、模数转换器、单片机等，通过单排插针(17)实现传感器辅助电路板(12)与传感器电路板(11)的电连接，磁通门传感器的信号输出到传感器电路板(11)的模数转换器，该模数转换器将磁通门传感器和双轴倾斜传感器输出的模拟电信号转换为数字信号送入单片机中，由单片机进行信号处理并输出地磁方位角和传感器平面倾斜角。在本实施例中，双轴倾斜传感器的型号为ADXL203CE，模数转换器的型号为ADS8344，单片机的型号为PIC18F252/SO。
实施例3——另一种形式的磁通门传感器，本实施例与实施例1所述的磁通门传感器除采用II型三轴磁探头(21)替代I型三轴磁探头(10)外，其余部分均相同。
实施例4——另一种形式的磁方位传感器，本实施例与实施例2所述的磁通门传感器除采用II型三轴磁探头(21)替代I型三轴磁探头(10)外，其余部分均相同。

Claims (2)

1、一种磁通门传感器，包括电路板、三轴相互正交的磁探头，其特征是：每个轴向上包括两个内有磁芯的线圈(2)，上述内有磁芯的线圈(2)在探头电路板(8)的探头槽(5)中粘接牢固分别构成横向探头(4)和纵向探头，纵向探头与横向探头(4)贯通孔(6)对齐重叠放置，上述内有磁芯的线圈(2)插入上述贯通孔(6)中粘接牢固得到垂向探头，横向探头(4)、纵向探头、垂向探头构成三轴磁探头，通过安装孔(7)、支撑管(16)、螺钉(13)、螺帽(14)将三轴磁探头、传感器电路板(11)、传感器辅助电路板(12)安装在一起。
2、一种磁方位传感器，包括电路板、三个相互正交的磁探头，其特征是：每个轴向上包括两个内有磁芯的线圈(2)，上述内有磁芯的线圈(2)在探头电路板(8)的探头槽(5)中粘接牢固分别构成横向探头(4)和纵向探头，纵向探头与横向探头(4)贯通孔(6)对齐重叠放置，上述内有磁芯的线圈(2)插入上述贯通孔(6)中粘接牢固得到垂向探头，横向探头(4)、纵向探头、垂向探头构成三轴磁探头，通过安装孔(7)、支撑管(16)、螺钉(13)、螺帽(14)将三轴磁探头、传感器电路板(11)、传感器辅助电路板(12)安装在一起。
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