CN203798997U - 一种可调节正交度的三轴磁传感器探头 - Google Patents
一种可调节正交度的三轴磁传感器探头 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种可调节正交度的三轴磁传感器探头，包括探头线圈座、三个磁轴电路板、三个调节楔块和螺钉，所述探头线圈座为实心立方体结构，其中任意一组相邻且垂直的三个平面分别被加工成以交棱为转轴且向内倾斜预设角度的平面作为安装面，所述每个安装面上加工有三个安装孔，每个安装面上开有垂直于该安装面转轴的安装槽，调节楔块安装在安装槽内，每个磁轴电路板上分别开有两个弧形孔，弧形孔轨迹在同一个圆周上，安装面上的两个安装孔与所述两个弧形孔配合，三个磁轴电路板通过安装孔和螺钉安装在探头线圈座的三个安装面上，通过调节楔块和移动磁轴电路板，实现磁轴电路板在两个方向的调节，从而实现三个轴向两两正交。
Description
技术领域
本实用新型属于精密磁测量技术领域，涉及一种可调节正交度的三轴磁传感器探头。
背景技术
微弱磁场测量技术广泛应用于地质勘探、导航定位、沉船打捞、生物医疗、危险品检测、无损检测等领域。磁通门传感器是主要的微弱磁场测量传感器，具有体积小、功耗低、分辨率高、成本低的特点，受到广泛的关注和应用。
现有的微弱磁场测量，如点磁测量、磁场梯度测量等领域中，常采用三个两两正交的磁通门探头来分别测量磁场在X、Y、Z三个方向上的分量，再利用专门的算法得出所需的磁场数据。为了消除单个磁通门探头的敏感轴在其他方向上的磁场分量，要求，三个磁通门探头必须是两两正交垂直的，如果磁通门探头稍有倾斜，虽然后期的软件算法可以进行一定的修正，消除一部分的误差，但会大大降低磁场测量的精度。
在实际的应用中由于存在以下几点不足，三个磁通门探头在安装时很容易相互倾斜，很难做到两两正交垂直：
1）结构件加工中存在的误差。磁探头是安装在线圈座上的，线圈座在加工时总存在一定的正交误差，这会导致磁通门探头安装后出现相互倾斜的情况。
2）由于铁芯个体存在较多的差异性，导致磁通门探头的磁敏感轴大多不与磁通门探头的形心轴一致，而是存在一定的倾斜，这同样会导致磁通门探头安装后出现相互倾斜的情况。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种可调节正交度的三轴磁传感器探头，能够保证磁通门传感器探头在三个轴向两两正交，提高磁场测量精度。
一种可调节正交度的三轴磁传感器探头，包括探头线圈座、三个磁轴电路板、三个调节楔块和螺钉，所述探头线圈座为实心立方体结构，其中任意一组相邻且垂直的三个平面分别被加工成以交棱为转轴且向内倾斜预设角度的平面作为安装面，所述每个安装面上加工有三个安装孔，每个安装面上开有垂直于该安装面转轴的安装槽，调节楔块安装在安装槽内，每个磁轴电路板上分别开有两个弧形孔，弧形孔轨迹在同一个圆周上，安装面上的两个安装孔与所述两个弧形孔配合，三个磁轴电路板通过安装孔和螺钉分别对应安装在探头线圈座的三个安装面上。
进一步的，调节楔块由一系列的垫片组成，其标称厚度为1.5mm～2.2mm。
有益效果：
1）本实用新型将探头线圈座的三个平面加工成倾斜平面，使得磁轴电路板能够在正负两个方向进行调节，为三轴磁传感器的两两正交提供了基础。
2）本实用新型通过调节楔块和在磁轴电路板中加工弧形孔，实现磁轴电路板在两个轴向的调节，从而实现三个轴向两两正交。
3）本实用新型楔块由一系列的垫片组成，其标称厚度为1.5mm～2.2mm，加工探头线圈座时无需要求很高的加工精度，只需在正交度调节时根据需要选择相应的厚度即可，解决了加工件造成的正交度误差。
附图说明
图1为三轴磁传感器探头示意图
图2为Z轴方向传感器探头沿X轴调节示意图。
其中，1-探头线圈座，2-磁轴电路板，3-调节楔块，4-螺钉
图3为Z轴方向传感器探头沿Y轴调节示意图
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。
本实用新型提供了一种可调节正交度的三轴磁传感器探头，如图1所示， 一种可调节正交度的三轴磁传感器探头，包括探头线圈座1、三个磁轴电路板2、三个调节楔块3和螺钉4，所述探头线圈座1为实心立方体结构，其中任意一组相邻且垂直的三个平面分别被加工成以交棱为转轴且向内倾斜预设角度的平面作为安装面，三个平面分别选择不同的交棱作为转轴，所述每个安装面上加工有三个安装孔，每个安装面上开有垂直于该安装面转轴的安装槽5，调节楔块3安装在安装槽5内，每个磁轴电路板2上分别开有两个弧形孔6，弧形孔轨迹在同一个圆周上，安装面上的两个安装孔与所述两个弧形孔6配合，三个磁轴电路板2通过安装孔和螺钉4分别对应安装在探头线圈座1的三个安装面上。
以立方体结构的探头线圈座1的相邻且垂直的三个平面的交棱为X轴、Y轴、Z轴（左右-前后-上下），交点为原点O建立坐标系，三个平面分别被加工成以交棱为轴向内倾斜预设角度的平面，且三个平面分别以不同的交棱为轴进行倾斜度的加工，本实施例中的预设角度为4°，如图2所示，目的是为了实现电路板在负方向上的调节，本实施例以Z轴方向的磁轴电路板2的调节为例进行说明，如图1所示，
磁轴电路板2上的箭头表示磁轴方向，Z轴方向的磁轴只需要沿垂直于Z轴的另外两个轴向进行调节即可，即沿X轴和Y轴分别进行调节。沿X轴的调节通过线圈座的调节楔块3沿着安装槽5的安装位置的移动来实现，如图2所示，调节楔块5移动时，磁轴电路板2会沿X轴方向进行旋转，实现调节目的。
Y轴的调节通过移动磁轴电路板2的位置来实现，其中，磁轴电路板2上的两个弧形孔6限制了磁轴电路版的调节范围，探头线圈座1的每个安装面上加工有三个安装孔，其中两个安装孔与磁轴电路板2上的两个弧形孔6配合，调节时先在另外一个安装孔6中安装螺钉4，以该螺钉4为中心沿Y轴方向调节磁轴电路板2。
待X轴、Y轴方向均调节到位后，将三个安装孔的螺钉4安装并拧紧进行固定。
本实施例仅给出了Z轴磁探头的调节方式，对于另外两个轴向的磁探头的调节均参照同样方式，最终实现三轴正交度的调节。
本实施例的调节楔块由一系列的垫片组成，其标称厚度为1.5mm～2.2mm，加工探头线圈座时无需要求很高的加工精度，只需在正交度调节时根据需要选择相应的厚度即可，解决了加工件造成的正交度误差。
综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种可调节正交度的三轴磁传感器探头，其特征在于，包括探头线圈座（1）、三个磁轴电路板（2）、三个调节楔块（3）和螺钉（4），所述探头线圈座（1）为实心立方体结构，其中任意一组相邻且垂直的三个平面分别被加工成以交棱为转轴且向内倾斜预设角度的平面作为安装面，所述每个安装面上加工有三个安装孔，每个安装面上开有垂直于该安装面转轴的安装槽（5），调节楔块（3）安装在安装槽（5）内，每个磁轴电路板（2）上分别开有两个弧形孔（6），弧形孔轨迹在同一个圆周上，安装面上的两个安装孔与所述两个弧形孔（6）配合，三个磁轴电路板（2）通过安装孔和螺钉（4）分别对应安装在探头线圈座（1）的三个安装面上。
2.如权利要求1所述的一种可调节正交度的三轴磁传感器探头，其特征在于，所述调节楔块（3）由一系列的垫片组成，其标称厚度为1.5mm～2.2mm。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110297194A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-10-01 | 江西联创光电科技股份有限公司 | 一种支持三维气隙磁场测量的传感器的安装方法和设备 |
| CN114252817A (zh) * | 2021-12-16 | 2022-03-29 | 北京微纳星空科技有限公司 | 一种高精度磁通门探头及其制作方法 |
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| CN110297194B (zh) * | 2019-07-24 | 2022-02-18 | 江西联创光电科技股份有限公司 | 一种支持三维气隙磁场测量的传感器的安装方法和设备 |
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