CN210358167U

CN210358167U - 一种低磁导率环型磁芯的分选工装

Info

Publication number: CN210358167U
Application number: CN201921090146.4U
Authority: CN
Inventors: 孙长青; 陈丽莉; 孟苏衡; 李双良; 卢燕
Original assignee: Dongguan Mingyan Electronic Co ltd
Current assignee: Dongguan Mingyan Electronic Co ltd
Priority date: 2019-07-11
Filing date: 2019-07-11
Publication date: 2020-04-21
Anticipated expiration: 2029-07-11

Abstract

本实用新型公开了一种低磁导率环型磁芯的分选工装，包括金属盖、金属柱、绕有金属导线的环形磁芯以及中空且一端开口的金属底座；该金属盖封盖在该金属底座的开口端；该金属柱中部具有向外凸出的台阶部，且该台阶部的外周面与金属底座的内壁之间具有间隙，该金属柱一端与金属底座的封闭端固定连接，该金属柱另一端穿过该金属盖，且该金属柱与该金属盖的结合面至少有一部分是平面；该环形磁芯套设在该金属柱上，且该环形磁芯设置在该台阶部和金属底座的封闭端之间；该环形磁芯上的金属导线的两端均穿出该金属底座。金属盖、金属底座和金属柱构成闭合磁通路，环形磁芯为磁场源，从而将待测磁芯的单匝电感量放大，进而提高测试效率和精度。

Description

一种低磁导率环型磁芯的分选工装

技术领域

本实用新型属于低磁导率环型磁芯电感测试技术领域，具体涉及一种低磁导率环型磁芯的分选工装。

背景技术

目前磁芯产品通常采用的方法是测试单匝电感的方法进行分级筛选，能够进行单匝电感分选的磁芯产品通常具有磁导率高的特点，其单匝电感量比较高，能够满足单匝电感分级筛选的要求。而对于磁导率低的磁芯产品，其初始磁导率通常在300以下，单匝电感从几纳享到几百纳享，一般仪表很难测出，这样小的电感值对操作者手法及环境要求都很严格，不易掌握，且误差很大，易误判。因此开发一种能够将单匝电感量放大的分选工装，以实现低磁导率环型产磁芯产品的分级筛选非常必要。

实用新型内容

为了解决现有技术中由于低磁导率环形磁芯产品的单匝电感量低导致的分级筛选操作困难的问题，本实用新型目的在于提供一种低磁导率环型磁芯的分选工装。金属盖、金属底座和金属柱构成闭合磁通路，环形磁芯为磁场源，从而将待测磁芯的单匝电感量放大，进而提高测试效率和精度。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种低磁导率环型磁芯的分选工装，包括金属盖、金属柱、绕有金属导线的环形磁芯以及中空且一端开口的金属底座；该金属盖封盖在该金属底座的开口端；该金属柱中部具有向外凸出的台阶部，且该台阶部的外周面与金属底座的内壁之间具有间隙，该金属柱一端与金属底座的封闭端固定连接，该金属柱另一端穿过该金属盖，且该金属柱与该金属盖的结合面至少有一部分是平面；该环形磁芯套设在该金属柱上，且该环形磁芯设置在该台阶部和金属底座的封闭端之间；该环形磁芯上的金属导线的两端均穿出该金属底座。

作为所述分选工装的进一步可选方案，所述金属盖中空且一端开口；该金属盖的开口与金属底座的开口相对；所述台阶部靠近金属盖与金属底座的结合面设置。

作为所述分选工装的进一步可选方案，所述金属盖的开口端向外延伸有凸缘。

作为所述分选工装的进一步可选方案，所述金属盖背离金属底座的一端一体成型有凸台；所述金属柱穿过该凸台。

作为所述分选工装的进一步可选方案，所述金属柱与金属底座可拆卸连接。

作为所述分选工装的进一步可选方案，所述金属底座的封闭端开设有螺纹孔，金属柱上设有与该螺纹孔适配的外螺纹。

作为所述分选工装的进一步可选方案，所述金属柱与金属盖配合的一端的横截面呈长圆形状，该金属盖上开设有与该长圆形适配的矩形孔。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过设置金属盖、金属底座和金属柱构成闭合磁通路，环形磁芯为磁场源，从而将待测磁芯的单匝电感量放大，进而提高测试效率和精度。

本实用新型的其他有益效果将在具体实施方式中详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解的是，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型的低磁导率环型磁芯的分选工装的结构示意图；

图2是图1中A-A剖视图；

图3是图1所示的分选工装的立体结构示意图；

图4是图1所示的分选工装的工作原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。可以理解的是，附图仅仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。附图中显示的连接关系仅仅是为了便于清晰描述，并不限定连接方式。

需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件时，它可以是直接连接到另一个组件，或者可能同时存在居中组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。

图4示出了本分选工装的原理，图4中，U₁、I₁和Z₁分别为初级电压，电流和阻抗；U₂、I₂和Z₂分别为次级电压、电流和阻抗。假设变压器为理想变压器，传输效率η＝1，则有下式成立：

U₁I₁＝U₂I₂ (1)

将式(2)代入式(1)中，得：

当变压器绕的匝数少，内阻小，杂散电容及漏感都可以忽略的情况下，Z1与Z2只与感抗有关，即：

Z₁≈ωL₁Z₂≈ωL₂ (5)

L₁为变压器初级电感量，也为在本分选工装测试出的电感量，L₂为待测磁芯的单匝电感量。

将式(5)及式(3)代入式(4)中，得：

若N₂＝1，则:

根据以上原理，将待测磁芯3单匝电感量L₂放大N₁ ²倍后的数值，相当于测试得到的初级线圈电感量L₁。可以用测量初级电感L₁来表征待测磁芯3的单匝电感量，进而判断待测磁芯3的电感是否在要求的范围内。

根据以上原理，如图2和3所示，本实施例的分选工装，包括金属盖1、金属柱2、绕有金属导线的环形磁芯4以及中空且一端开口的金属底座5；该金属盖1封盖在该金属底座5的开口端；该金属柱2中部具有向外凸出的台阶部，且该台阶部的外周面与金属底座5的内壁之间具有间隙，该金属柱2一端与金属底座5的封闭端固定连接，该金属柱2另一端穿过该金属盖1，且该金属柱2与该金属盖1的结合面至少有一部分是平面；该环形磁芯4套设在该金属柱2上，且该环形磁芯4设置在该台阶部和金属底座5的封闭端之间；该环形磁芯4上的金属导线的两端均穿出该金属底座5。

金属盖1、金属柱2和金属底座5形成闭合的磁通路，环形磁芯4作为磁场源，从而将待测磁芯3的单匝电感量放大，进而提高测试效率和精度。

具体地，使用时，先将金属盖1拿开，然后将待测磁芯3套在金属柱2上，待测磁芯3放置在台阶部和金属盖1之间，再将金属盖1盖住金属底座5的开口，即图2所示的位置，并将绕设在环形磁芯4上的金属导线的两端连接到电感测试仪，读取电感测试仪上的数值，再与标准值对比，即可判定待测磁芯3的单匝电感量是否合格，从而完成分选，操作简便，测试可靠。

使金属柱2与该金属盖1的结合面至少有一部分是平面，则可以保证金属柱2与金属盖1接触良好，从而避免在阻抗中增加电阻影响，进而降低测试精度。本实施例中，如图1所示，金属柱2与金属盖1配合的一端的横截面呈长圆形状，该金属盖1上开设有与该长圆形适配的矩形孔。进一步地，金属盖1背离金属底座5的一端一体成型有凸台；金属柱2穿过该凸台，使得金属柱2与金属盖1的接触距离变长，进一步保证金属柱2与金属盖1接触良好，提高测试精度，并且金属盖1没有增加多少重量，降低劳动强度。

如图2所示，本实施例中，金属盖1中空且一端开口；该金属盖1的开口与金属底座5的开口相对；台阶部靠近金属盖1与金属底座5的结合面设置。从而使得待测磁芯3能漏出金属底座5的中空部，方便待测磁芯3的放置。进一步地，如图2和3所示，金属盖1的开口端向外延伸有凸缘，以保证金属盖1与金属底座5能很好的接触，提高测试精度，另一方面，可以不增加金属盖1的重量，进而降低劳动强度。

如图2和3所示，本实施例中，金属柱2与金属底座5可拆卸连接。以方便根据不同待测磁芯3的高度更换不同的金属柱2。具体地，本实施例中，金属底座5的封闭端开设有螺纹孔，金属柱2上设有与该螺纹孔适配的外螺纹。

为验证本分选工装的测试精度，将待测磁芯3绕制一定匝数的金属导线来进行对比。将待测磁芯3绕制N匝金属导线的电感量为：

L_N＝A_L×N²(8)式中，A_L为待测磁芯3的电感因数，当N＝1时，待测磁芯3的单匝电感量在数值上等于其电感因数，即A_L＝L₂。将式(7)和式(8)带入A_L＝L₂，得：

即理论上，L_N与L₁呈线性关系，也就是说，只要利用本分选工装测得的L₁与将待测磁芯3绕制一定匝数的金属导线得到的L_N呈线性相关，即可依据本分选工装测得的电感量来对待测磁芯3进行分选。本实施例中，金属盖1、金属柱2和金属底座5的材质均为紫铜。环形磁芯4采用磁导率为7000的铁氧体磁芯。

验证例1：

本验证例中，环形磁芯4的尺寸分别为：内径23mm，外径36mm，高度10mm，在环形磁芯4上用金属导线绕100匝，电感量为67mH；选取磁导率为75的磁芯为待测磁芯，其型号为HST106-26B，其电感因数A_L＝124nH/N²，选取十只该待测磁芯，做好编号，并在所有待测磁芯上绕金属导线20匝，使用电感测试仪测试电感量L_N，结果如表1所示。再将上述十只待测磁芯去除金属导线，使用本分选工装进行测试，其结果如表1所示。电感测试仪的型号均为HP4284,测试条件均为f＝100kHz，U＝1.0Vrms。

表1

对表1中的数据进行回归分析，L₁＝A+BL_N,A＝5.50184,B＝9.172650，相关系数R＝0.99823≈1，因此可以认为L₁和L_N是完全线性相关的，这与我们前面的分析的阻抗变换原理相一致。从而可以用本分选工装测试的电感量表征待测磁芯3的单匝电感量，即可根据初级电感L₁值的范围来判定待测磁芯的单匝电感范围。

验证例2：

本验证例中，环形磁芯4的尺寸分别为内径27mm，外径47mm，高度15mm，在环形磁芯4上用金属导线绕80匝，电感量为74mH；选取磁导率为75的磁芯为待测磁芯，其型号为HST184-52，其电感因数A_L＝159nH/N²，选取十只该待测磁芯，做好编号，并在所有待测磁芯上绕金属导线30匝，使用电感测试仪测试电感量L_N，结果如表2所示。再将上述十只待测磁芯去除金属导线，使用本分选工装进行测试，其结果如表2所示。电感测试仪的型号均为LH1061,测试条件均为f＝100kHz，U＝1.0Vrms。

表2

对表2中的数据进行回归分析，L₁＝A+BL_N,A＝-11.42514,B＝1.7826，相关系数R＝0.99279≈1，因此可以认为L₁和L_N是完全线性相关的，这与我们前面的分析的阻抗变换原理相一致。从而可以用本分选工装测试的电感量表征待测磁芯3的单匝电感量，即可根据初级电感L₂值的范围来判定待测磁芯的单匝电感范围。

综上所述，本实用新型依据理想变压器阻抗变换原理，利用本分选工装测得的电感量表征待测磁芯3的单匝电感量，从而判断待测磁芯3的单匝电感量是否合格，完成待测磁芯3的分选。虽然，分选工装测得的电感量与绕N匝线圈的待测磁芯3的电感量有些差异，但是二者之间存在着明显的线性关系，并且这种差异远小于分选的精度，因此该差异并不影响使用本分选工装测得的电感量来对待测磁芯3进行分选。由此证明本分选工装可以解决低磁导率环型磁芯的快速分档问题，提高效率和精度，降低成本。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种低磁导率环型磁芯的分选工装，其特征在于：包括金属盖(1)、金属柱(2)、绕有金属导线的环形磁芯(4)以及中空且一端开口的金属底座(5)；该金属盖(1)封盖在该金属底座(5)的开口端；该金属柱(2)中部具有向外凸出的台阶部，且该台阶部的外周面与金属底座(5)的内壁之间具有间隙，该金属柱(2)一端与金属底座(5)的封闭端固定连接，该金属柱(2)另一端穿过该金属盖(1)，且该金属柱(2)与该金属盖(1)的结合面至少有一部分是平面；该环形磁芯(4)套设在该金属柱(2)上，且该环形磁芯(4)设置在该台阶部和金属底座(5)的封闭端之间；该环形磁芯(4)上的金属导线的两端均穿出该金属底座(5)。

2.根据权利要求1所述的分选工装，其特征在于：所述金属盖(1)中空且一端开口；该金属盖(1)的开口与金属底座(5)的开口相对；所述台阶部靠近金属盖(1)与金属底座(5)的结合面设置。

3.根据权利要求2所述的分选工装，其特征在于：所述金属盖(1)的开口端向外延伸有凸缘。

4.根据权利要求2所述的分选工装，其特征在于：所述金属盖(1)背离金属底座(5)的一端一体成型有凸台；所述金属柱(2)穿过该凸台。

5.根据权利要求1所述的分选工装，其特征在于：所述金属柱(2)与金属底座(5)可拆卸连接。

6.根据权利要求5所述的分选工装，其特征在于：所述金属底座(5)的封闭端开设有螺纹孔，金属柱(2)上设有与该螺纹孔适配的外螺纹。

7.根据权利要求1所述的分选工装，其特征在于：所述金属柱(2)与金属盖(1)配合的一端的横截面呈长圆形状，该金属盖(1)上开设有与该长圆形适配的矩形孔。