CN210442500U - 一种新型高精度磁场测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型高精度磁场测量仪，包括仪器外壳、三维滑杆、单片机、A/D转换器、霍尔传感器和微处理器，所述仪器外壳的上端设置有显示器，所述仪器外壳的上侧连接有霍尔元件，且霍尔元件的内部设有霍尔传感器，所述霍尔元件的前端设有霍尔元件探头，所述霍尔元件的下侧连接有三维滑杆，所述仪器外壳的内部设有控制面板，所述控制面板的上部连接有单片机，且控制面板的左侧设有A/D转换器和放大器，所述控制面板的右侧设有微处理器、数码管和显示电路，本实用新型采用的器件是单片机、A/D转换器及数码管，价格并不昂贵，可以大面积投入使用，且将霍尔元件固定在三维滑杆的滑动滑竿上部，利用滑动滑竿可以实现磁场三维测量。

Description

一种新型高精度磁场测量仪

技术领域

本实用新型涉及磁场测量技术领域，具体是一种新型高精度磁场测量仪。

背景技术

随着物理学、材料科学和电子技术的不断发展，磁场测量技术取得了很大进展，磁场测量的方法也越来越多，磁场测量技术已广泛应用于地球物理学、空间科学、军事技术和工业探伤等领域，现有的磁场测量设备有特斯拉计、高斯计、专用数据采集卡和三维磁场传感器，采用专用的数据采集卡或三维磁场传感器，价格昂贵，目前测量的只是一个方向上磁场的分布或量值，且不能全面反映被测磁场的分布规律，其中特斯拉仪是检测磁场磁感应强度的专用仪器，利用电磁感应原理所制造的设备进行检测，高斯计是测量物体于空间上一个点的静态或动态磁感应强度,经过物体磁力线穿过产生电流电压进行测量磁感应强度，传统的特斯拉仪和高斯计磁场测量设备普遍存在精度低 (典型测量精度为1.5% )、操作不便的特点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型高精度磁场测量仪，以解决背景技术中所提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新型高精度磁场测量仪，包括仪器外壳、三维滑杆、单片机、A/D转换器、霍尔传感器、控制面板和微处理器，所述仪器外壳的上端设置有显示器，所述仪器外壳的下端设有控制按键，所述仪器外壳的上侧连接有霍尔元件，且霍尔元件的内部设有霍尔传感器，所述霍尔元件的前端设有霍尔元件探头，所述霍尔元件的下侧连接有三维滑杆，所述仪器外壳的内部设有控制面板，所述控制面板的下侧设有蓄电池盒，所述控制面板的上部连接有单片机，且控制面板的左侧设有A/D转换器和放大器，所述控制面板的右侧设有微处理器、数码管和显示电路。

优选的，所述仪器外壳的上端设有霍尔传感器插孔，且插孔的上侧设有固定卡扣，可以与霍尔元件相连接，提高了霍尔传感器测量的稳定性。

优选的，所述单片机采用AT89S51单片机，AT89S51单片机具有低功耗及高性能的特点，具有强大的工控能力，且价格比较便宜。

优选的，所述三维滑杆由两个滑动底座、连接滑块和相交叉垂直的滑动滑杆组成，可以提高霍尔元件进行磁场三维测量的精度。

优选的，所述显示器由八个八位数码管构成，可以提高显示电路的显示速度。

优选的，所述霍尔元件探头和霍尔元件采用螺纹连接，可以保证霍尔元件探头的稳定性，提高霍尔元件探头的感应强大。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型中主要采用的器件是单片机、A/D转换器及数码管，价格并不昂贵，可以大面积投入使用，利用霍尔元件既可测量恒定磁场，有可测量交变磁场，提高了磁场测量的精度，并且将霍尔元件固定在三维滑杆的滑动滑竿上部，利用滑动滑竿可以实现磁场三维测量，霍尔元件精度相对传统设备精度较高，且霍尔元件工作电流0-20mA的稳定输出，可以保证测量精度，霍尔元件灵敏度高及体积小，适应频率和温度范围广，既可以测量恒定磁场，又可以测量交变磁场。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型仪器外壳的剖视结构示意图。

图3为本实用新型三维滑杆主视结构示意图。

图4为本实用新型三维滑杆俯视结构示意图。

图5为本实用新型的测量原理结构示意图。

图中：1-霍尔传感器、2-霍尔元件探头、3-霍尔元件、4-显示器、5-仪器外壳、6-控制按键、7-三维滑杆、8-控制面板、9-放大器、10- A/D转换器、11-单片机、12-微处理器、13-数码管、14-显示电路、15-蓄电池盒。

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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～5，本实用新型实施例中，一种新型高精度磁场测量仪，包括仪器外壳5、三维滑杆7、单片机11、A/D转换器10、霍尔传感器1、控制面板8和微处理器12，所述仪器外壳5的上端设置有显示器4，显示器4可以显示测量磁场的强度，所述仪器外壳5的下端设有控制按键6，所述仪器外壳5的上侧连接有霍尔元件3，霍尔元件3具有测量磁场强度的作用，且霍尔元件3的内部设有霍尔传感器1，霍尔传感器1可以将变化的磁场转化为输出电压的变化，所述霍尔元件3的前端设有霍尔元件探头2，霍尔元件探头2可以加强对磁场感应能力，所述霍尔元件3的下侧连接有三维滑杆7，利用三维滑杆7可以实现磁场三维测量，所述仪器外壳5的内部设有控制面板8，所述控制面板8的下侧设有蓄电池盒15，所述控制面板8的上部连接有单片机11，单片机11可以收集A/D转换器10产生的数字量，并通过运算控制数码管13显示相应数值，且控制面板8的左侧设有A/D转换器10和放大器9，放大器9可以有效地抑制电压的漂移，防止A/D转换器10转换过程中输入电压发生变化，所述控制面板8的右侧设有微处理器12、数码管13和显示电路14，数码管13与显示电路14相结合，用于显示当前磁场，所述仪器外壳5的上端设有霍尔传感器1插孔，且插孔的上侧设有固定卡扣，可以与霍尔元件3相连接，提高了霍尔传感器1测量的稳定性，所述单片机11采用AT89S51单片机，AT89S51单片机具有低功耗及高性能的特点，具有强大的工控能力，且价格比较便宜，所述三维滑杆7由两个滑动底座、连接滑块和相交叉垂直的滑动滑杆组成，可以提高霍尔元件3进行磁场三维测量的精度，所述显示器4由八个八位数码管13构成，可以提高显示电路14的显示速度，所述霍尔元件探头2和霍尔元件3采用螺纹连接，可以保证霍尔元件探头2的稳定性，提高霍尔元件探头2的感应强大。

本实用新型利用晶振为单片机11提供时钟脉冲，并且通过运算控制数码管13显示相应数值，通过霍尔元件3进行测量磁场的强度，采用霍尔传感器1可以将磁场转换成模拟量电压，放大器9可以防止A/D转换器10转换过程中输入电压发生变化，A/D转换器10控制系统与微机之间不可缺少的接口方式，把检测到的电压信号(模拟量)转换成计算机能够识别的等效离散数字量，并且将转换出的数字量通过单片机11进行驱动数码管13显示当前的磁场，提高了磁场测量的精度，利用三维滑杆7和霍尔元件3相结合，可以进行磁场三维测量，能全面反映被测量磁场的分布规律。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种新型高精度磁场测量仪，包括仪器外壳（5）、三维滑杆（7）、单片机（11）、A/D转换器（10）、霍尔传感器（1）、控制面板（8）和微处理器（12），其特征在于：所述仪器外壳（5）的上端设置有显示器（4），所述仪器外壳（5）的下端设有控制按键（6），所述仪器外壳（5）的上侧连接有霍尔元件（3），且霍尔元件（3）的内部设有霍尔传感器（1），所述霍尔元件（3）的前端设有霍尔元件探头（2），所述霍尔元件（3）的下侧连接有三维滑杆（7），所述仪器外壳（5）的内部设有控制面板（8），所述控制面板（8）的下侧设有蓄电池盒（15），所述控制面板（8）的上部连接有单片机（11），且控制面板（8）的左侧设有A/D转换器（10）和放大器（9），所述控制面板（8）的右侧设有微处理器（12）、数码管（13）和显示电路（14）。

2.根据权利要求1所述的一种新型高精度磁场测量仪，其特征在于：所述仪器外壳（5）的上端设有霍尔传感器（1）插孔，且插孔的上侧设有固定卡扣。

3.根据权利要求1所述的一种新型高精度磁场测量仪，其特征在于：所述单片机（11）采用AT89S51单片机。

4.根据权利要求1所述的一种新型高精度磁场测量仪，其特征在于：所述三维滑杆（7）由两个滑动底座、连接滑块和相交叉垂直的滑动滑杆组成。

5.根据权利要求1所述的一种新型高精度磁场测量仪，其特征在于：所述显示器（4）由八个八位数码管（13）构成。

6.根据权利要求1所述的一种新型高精度磁场测量仪，其特征在于：所述霍尔元件探头（2）和霍尔元件（3）采用螺纹连接。

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