CN215728748U - 高精度永磁特性检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高精度永磁特性检测仪，包括：测试台体；下极头，下极头固定在测试台体上；上极头，上极头通过升降装置活动安装在下极头的正上方；励磁测量主机，励磁测量主机分别电性连接上极头和下极头；霍尔传感器，霍尔传感器安装在测试台体上，霍尔传感器通过失调消除单元与励磁测量主机的信号输入端相连。励磁测量主机将励磁电流通过两个极头输送至钕铁硼磁材产品。失调消除单元消除掉原始霍尔电压信号中的失调电压后将精确的霍尔电压信号后发送给励磁测量主机进行处理和分析，能够提高永磁特性检测仪的检测精度。

Description

高精度永磁特性检测仪

技术领域

本实用新型涉及永磁特性检测领域，具体的涉及一种高精度永磁特性检测仪。

背景技术

永磁特性检测仪的作用是对钕铁硼磁材产品进行磁特性测试，其通过给钕铁硼磁材产品接通励磁电流，再通过磁感应传感器将感应到的信号输出给主机进行处理。

霍尔传感器是永磁特性检测仪上常用的磁感应传感器，其优点在于成本低、功耗低，但是在应用中由于失调电压的存在导致霍尔传感器的输出信号不能够被准确识别，导致永磁特性检测仪的检测精度较低。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种高精度永磁特性检测仪，能够消除失调电压，提高永磁特性检测仪的检测精度。

根据本实用新型实施例的一种高精度永磁特性检测仪，包括：测试台体；下极头，所述下极头固定在所述测试台体上；上极头，所述上极头通过升降装置活动安装在所述下极头的正上方；励磁测量主机，所述励磁测量主机分别连接上极头和下极头以用于输送励磁电流；霍尔传感器，所述霍尔传感器安装在所述测试台体上，所述霍尔传感器通过失调消除单元与所述励磁测量主机的信号输入端相连。

根据本实用新型实施例的高精度永磁特性检测仪，至少具有如下技术效果：本实用新型实施方式通过可升降的上极头与下极头配合夹持住待测的钕铁硼磁材产品，励磁测量主机将励磁电流通过两个极头输送至钕铁硼磁材产品。霍尔传感器感应到的磁场信号转换为线性相关的原始霍尔电压信号后发送给失调消除单元，失调消除单元消除掉原始霍尔电压信号中的失调电压后将精确的霍尔电压信号后发送给励磁测量主机进行处理和分析，能够提高永磁特性检测仪的检测精度。

根据本实用新型的一些实施例，所述失调消除单元包括调制模块、增益放大器、解调模块、开关电容滤波器和处理器，所述霍尔传感器的输出端连接所述调制模块的输入端，所述调制模块的输出端连接所述增益放大器的输入端，所述增益放大器的输出端连接所述解调模块的输入端，所述解调模块的输出端连接所述开关电容滤波器的输入端，所述开关电容滤波器的输出端与所述励磁测量主机的信号输入端相连，所述处理器与所述增益放大器相连以用于通过增益控制调节霍尔传感器的灵敏度。

根据本实用新型的一些实施例，所述开关电容滤波器的输出端与所述励磁测量主机的信号输入端之间设置有电压调节模块以用于对开关电容滤波器的输出信号进行放大，所述处理器与所述电压调节模块相连。

根据本实用新型的一些实施例，所述增益放大器包括级联的第一级放大器和第二级放大器。

根据本实用新型的一些实施例，还包括霍尔供电模块，所述霍尔供电模块的输出端与所述霍尔传感器相连。

根据本实用新型的一些实施例，还包括带隙基准模块，所述带隙基准模块连接所述霍尔供电模块的输入端。

根据本实用新型的一些实施例，还包括时序控制单元，所述时序控制单元分别与调制模块、增益放大器、解调模块、开关电容滤波器相连以用于提供时钟信号。

根据本实用新型的一些实施例，所述测试台体上安装有转动装置，所述霍尔传感器安装在所述转动装置上以用于调节所述霍尔传感器的位置。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例中高精度永磁特性检测仪的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中失调消除单元的原理框图。

测试台体100、升降装置210、上极头200、下极头300、励磁测量主机400、霍尔传感器500、转动装置510。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参考图1，一种高精度永磁特性检测仪，包括：测试台体100、下极头300、上极头200、励磁测量主机400和霍尔传感器500。

其中，测试台体100的中间区域开设有开放式的安装空间，下极头 300固定在安装空间的内底部，下极头300正上方的安装空间内顶部设置有一个升降装置210，上极头200安装在升降装置210的底部，这样上极头200通过升降装置210可以靠近/远离下极头300，从而可以夹持/松开待测的钕铁硼磁材产品。本实施例中升降装置采用液压杆，也可以采用直线电机等其他常规的升降模组。

励磁测量主机400位于测试台体100旁，分别电连接上极头200和下极头300，通过导电的上极头200和下极头300将励磁电流输送至钕铁硼磁材产品。

下极头300一旁的安装空间内底部安装有一个转动装置510，霍尔传感器500转动装置510安装在测试台体100上，本实施例中转动装置510 为一竖直的转动杆，也可以采用转盘或其他旋转装置，转动装置510的作用是调节霍尔传感器500与放置在下极头300上的钕铁硼磁材产品的相对距离，霍尔传感器500通过失调消除单元与励磁测量主机400的信号输入端相连。励磁测量主机400一方面通过两个极头发送励磁电流通过钕铁硼磁材产品，另一方面收到霍尔传感器500反馈的磁感应信号后进行计算分析，通常励磁测量主机400还会连接至计算机，通过计算机显示检测结果，本实施例中励磁测量主机400、上极头200和下极头300 的电连接方式属于现有技术，本实施例中不再详细描述。

参考图2，失调消除单元包括调制模块、增益放大器、解调模块、开关电容滤波器、电压调节模块和时序控制单元，霍尔传感器500的作用是将磁场信号转换为较小的霍尔电压信号，霍尔传感器500的输出端连接调制模块的输入端，调制模块通过MOS开关管将霍尔电压信号调制到大约500KHZ的高频，同时失调电压保留在低频，这样可以从频域上分离霍尔电压信号和失调电压；调制模块的输出端连接增益放大器的输入端，增益放大器包括级联的第一级放大器和第二级放大器，从而对高频的霍尔电压信号和低频的失调电压信号进行放大，第一级放大器和第二级放大器的增益控制通过处理器实现，处理器可以给失调消除单元单独配置也可以采用励磁测量主机400内的处理器模块进行实现，处理器通过数字信号控制第一级放大器和第二级放大器的增益，从而实现对霍尔传感器灵敏度的调节。

增益放大器的输出端连接解调模块的输入端，解调模块的作用是增益放大器的输出的放大后的霍尔电压信号解调为低频，将失调电压调制到高频，解调模块的输出端连接开关电容滤波器的输入端，通过开关电容滤波器将高频的失调电压滤除并且保留低频的霍尔电压信号，可以有效提高霍尔电压信号的精确度，开关电容滤波器的输出端通过电压调节模块连接励磁测量主机400的信号输入端；电压调节模块的作用是对去除失调电压的霍尔电压信号进行放大，电压调节模块还可以通过内置的静态输出电压调节电路调节霍尔电压信号的静态输出电压值。处理器与电压调节模块相连以用于调节静态输出电压值。时序控制单元分别与调制模块、增益放大器、解调模块、开关电容滤波器相连从而提供时钟信号，时序控制单元可以采用处理器内置的时钟电路也可以单独进行设置。

还包括霍尔供电模块和带隙基准模块，带隙基准模块和霍尔供电模块位于励磁测量主机400内，带隙基准模块连接霍尔供电模块的输入端，其作用是生成基准电压和基准电流，霍尔供电模块的输出端与霍尔传感器500相连以用于生成具有指定温度系数的电流给霍尔传感器500供电，同时霍尔供电模块可以对霍尔电压信号进行温度补偿，这样可以提高霍尔传感器500的灵敏度。

综上，本实用新型实施方式通过可升降的上极头200与下极头300 配合夹持住待测的钕铁硼磁材产品，励磁测量主机400将励磁电流通过两个极头输送至钕铁硼磁材产品。霍尔传感器500感应到的磁场信号转换为线性相关的原始霍尔电压信号后发送给失调消除单元，失调消除单元消除掉原始霍尔电压信号中的失调电压后将精确的霍尔电压信号后发送给励磁测量主机400进行处理和分析，能够提高永磁特性检测仪的检测精度。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (8)

1.一种高精度永磁特性检测仪，其特征在于，包括：

测试台体(100)；

下极头(300)，所述下极头(300)固定在所述测试台体(100)上；

上极头(200)，所述上极头(200)通过升降装置(210)活动安装在所述下极头(300)的正上方；

励磁测量主机(400)，所述励磁测量主机(400)分别连接上极头(200)和下极头(300)以用于输送励磁电流；

霍尔传感器(500)，所述霍尔传感器(500)安装在所述测试台体(100)上，所述霍尔传感器(500)通过失调消除单元与所述励磁测量主机(400)的信号输入端相连。

2.根据权利要求1所述的高精度永磁特性检测仪，其特征在于：所述失调消除单元包括调制模块、增益放大器、解调模块、开关电容滤波器和处理器，所述霍尔传感器(500)的输出端连接所述调制模块的输入端，所述调制模块的输出端连接所述增益放大器的输入端，所述增益放大器的输出端连接所述解调模块的输入端，所述解调模块的输出端连接所述开关电容滤波器的输入端，所述开关电容滤波器的输出端与所述励磁测量主机(400)的信号输入端相连，所述处理器与所述增益放大器相连以用于通过增益控制调节霍尔传感器(500)的灵敏度。

3.根据权利要求2所述的高精度永磁特性检测仪，其特征在于：所述开关电容滤波器的输出端与所述励磁测量主机(400)的信号输入端之间设置有电压调节模块以用于对开关电容滤波器的输出信号进行放大，所述处理器与所述电压调节模块相连。

4.根据权利要求2所述的高精度永磁特性检测仪，其特征在于：所述增益放大器包括级联的第一级放大器和第二级放大器。

5.根据权利要求1所述的高精度永磁特性检测仪，其特征在于：还包括霍尔供电模块，所述霍尔供电模块的输出端与所述霍尔传感器(500)相连以用于生成具有指定温度系数的电流给霍尔传感器(500)供电。

6.根据权利要求5所述的高精度永磁特性检测仪，其特征在于：还包括带隙基准模块，所述带隙基准模块连接所述霍尔供电模块的输入端。

7.根据权利要求2所述的高精度永磁特性检测仪，其特征在于：还包括时序控制单元，所述时序控制单元分别与调制模块、增益放大器、解调模块、开关电容滤波器相连以用于提供时钟信号。

8.根据权利要求1所述的高精度永磁特性检测仪，其特征在于：所述测试台体(100)上安装有转动装置(510)，所述霍尔传感器(500)安装在所述转动装置(510)上以用于调节所述霍尔传感器(500)的位置。

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