CN2775674Y - 磁通门传感器探头 - Google Patents
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Abstract
一种磁通门传感器探头，包括磁芯、骨架、线圈、探头引出线，在骨架纵轴上沿纵向开槽，线圈绕在纵轴上，磁芯放置在槽内，其特征是：骨架纵轴两端有挡线翼，挡线翼上有焊槽，线圈线头及探头引出线线头均焊接在焊槽内。本实用新型所述磁探头引出线连接工艺简单、可靠性高，线圈无局部突起，磁场对称性高，可制作长的探头提高灵敏度，整个磁探头无须辅助部件可直接焊在传感器电路板上。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于测量弱磁场的磁通门传感器。
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、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，探头是其核心部件，种类有单磁芯探头、双磁芯探头，基本结构为：漆包线绕制在骨架上形成螺线管线圈，带状高导磁率磁芯放在骨架通孔内。
目前，为便于探头与传感器电路板上的电连接，线圈的很细的漆包线线头需要转接为较粗的探头引出线，通常做法是，在绕最外层线圈的最后一段时，先用绝缘纸包住引出线并放在线圈上，继续绕完最外层线圈的最后一段并压紧引出线，然后再焊接，工艺较复杂，可靠性低，线圈局部突起，磁场畸变且对称度不高；探头与电路板固定需加工另外的安装架和紧固件，增加了整个传感器的体积和复杂性；探头骨架通孔一般为圆的细孔，由于探头要求使用强度高形变小的材料，长的细孔加工困难，因此无法制作长的磁探头，探头灵敏度难以进一步提高。另一方面，由于印制电路板制作工艺的不断提高，将这一工艺应用于制作磁探头的尝试正在进行并具有成果，如美国专利US 20030173962A1等，但采用腐蚀和金属化孔及多层板的方法所制作的线圈匝数很少，探头功耗大且灵敏度低，采用镀膜方式制作的磁芯性能也较低，所以，这种磁探头目前尚未达到实用要求，但这种尝试是一个很好的启示，本实用新型正是采用印制电路板工艺对探头结构进行改进的。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种探头引线工艺简单、磁场对称度高、探头与电路可直接焊接、探测灵敏度高的磁探头。
本实用新型为解决技术问题所采取的技术方案是：采用印制电路板制作工艺(包括覆铜板腐蚀、金属化、数控设备铣等)制作探头骨架，骨架纵轴上开有纵槽，纵轴两端有挡线翼，翼外侧有焊槽，焊槽为一金属化孔的一部分，阻焊区与焊槽相连。阻焊区的作用是增加焊槽的强度，防止焊槽在多次焊接的过程中脱落，磁芯放在纵槽内用硅橡胶固定，纵槽的形状与磁芯的截面形状相适应，挡线翼的作用是防止线圈两端散脱，在骨架纵轴上绕线圈，线圈用直焊型漆包线绕制，线圈线头直接焊在焊槽内，如需探头引出线，则引出线线头亦焊在焊槽内。探头引出线及线圈线头均在焊槽内直接焊接，简化了制作探头引出线的工艺，提高了探头引出线的可靠性；线圈无局部突起，在结构上保证了线圈及磁场对磁芯的对称性；在纵轴上利用现有工艺能够加工出长的纵槽，从而可以制作长的探头，可探头灵敏度提高；在电路板上加工适当的开口和焊接部位，就可将探头上的四个焊槽直接焊接在电路板上，这样，无须探头引出线、安装架及紧固件就能够实现探头与传感器电路板的机械及电连接，简化了传感器装配结构。
本实用新型的有用效果是，磁探头引出线连接工艺简单、可靠性高，线圈无局部突起，磁场对称性高，可制作长的探头提高灵敏度，整个磁探头无须辅助部件可直接焊在传感器电路板上。
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是高导磁率低矫顽力磁芯示意图。
图2是探头骨架结构示意图。
图3是单磁芯探头结构示意图。
图4是已绕1/2激励线圈的探头骨架结构示意图。
图5是双磁芯探头结构示意图。
图6单磁芯探头在传感器电路板上的安装结构示意图。
图中1.磁芯，2.纵轴，3.挡线翼，4.纵槽，5.焊槽，6.阻焊区，7.单磁芯线圈，8.单磁芯线圈线头I，9.单磁芯线圈线头II，10.单磁芯探头引出线I，11.单磁芯探头引出线II，12.双磁芯激励线圈I，13.双磁芯激励线圈II，14.双磁芯探头感应线圈，15.双磁芯探头激励线圈引出线I，16.双磁芯探头激励线圈引出线II，17.双磁芯探头感应线圈引出线I，18.双磁芯探头感应线圈引出线II，19.双磁芯感应线圈线头I，20.双磁芯感应线圈线头II，21.传感器电路板焊槽，22.传感器电路板开口，23.传感器电路板。
具体实施方式
实施例1-单磁芯探头：见图2，先将覆铜板腐蚀并金属化制作出阻焊区(6)及与其相连的金属化孔，孔径1mm，然后用数控设备铣掉金属化孔的2/3，保留下来的1/3金属化孔即为焊槽(5)，每个骨架上有四个焊槽，最后加工出骨架的其他部分，制作骨架所用覆铜板厚1.6mm，纵槽(4)深0.9mm，纵槽(4)宽2.1mm，纵轴(2)宽3.1mm，挡线翼(3)长1.5mm，宽1.2mm，将骨架安装在夹具上绕单磁芯线圈(7)，线圈所用漆包线为直焊型，线径0.07mm，线圈匝数为3000，单磁芯线圈线头I(8)和II(9)及单磁芯探头引出线I(10)和II(11)线头分别焊在各自的焊槽内，探头引出线采用航空导线，包括外层护套在内导线外径为0.7mm，将单磁芯探头引出线I(10)和II(11)焊接在电路板上，选择磁芯(1)为高磁导率和低矫顽力的非晶态(坡莫合金也可)带，宽度为2mm，长为20mm，放入骨架纵槽内，调试，如传感器输出满足要求，则用硅橡胶将磁芯固定在纵槽底部，这时，磁芯正好位于骨架中部，这样，整个单磁芯探头就制作完成了。图6示出了单磁芯探头与传感器电路板的直接连接方法，在磁传感器电路板(23)上加工出传感器电路板开口(22)，传感器电路板开口(22)的形状及尺寸以探头能放入为准，相应于探头上的四个焊槽(5)位置，在传感器电路板开口(22)边沿同样制作四个传感器电路板焊槽(21)，在探头放入传感器电路板开口(22)后，将探头上的四个焊槽(5)与传感器电路板开口(22)边沿上的四个传感器电路板焊槽焊接相连；另一种安装方案是将传感器电路板开口中的的两翼补齐，这时，开口减小成为矩形，相应的，传感器电路板焊槽变为焊盘，将探头放在开口上，这时，探头下面的部分线圈进入传感器电路板开口中，探头上的四个焊槽(5)正好落在传感器电路板的四个焊盘上，焊接这四个焊槽(5)与焊盘即可将探头牢固地安装在传感器电路板上同时实现电连接；最后，通过在电路板上走线将电路板上的电子器件与探头电连接，完成整个传感器制作。
实施例2-双磁芯探头：将图2所示的两骨架依次放在夹具上，用直径为0.12mm的直焊型漆包线依次在两骨架上密绕一层，形成双磁芯激励线圈I(12)和II(13)，取下骨架，将两骨架相背(也可相向)对齐迭放，然后，将相邻四对焊槽堆锡焊接(堆锡焊接处图中未画出)，形成四个长焊槽，激励线圈两线头分别焊在各自的焊槽内，这样，就制作完成了带激励线圈的双磁芯探头骨架，并且，两激励线圈在电连接方式上自然形成串联，产生的磁场方向相反。在激励线圈外包绝缘纸，装在夹具上绕双磁芯探头感应线圈(14)，感应线圈所用漆包线为直焊型，线径0.07mm，感应线圈匝数为2500，双磁芯感应线圈线头I(19)和II(20)及双磁芯探头感应线圈引出线I(17)和II(18)线头分别焊在各自的焊槽内，引出线采用航空导线，包括外层护套在内导线外径为0.7mm，用同样方式为激励线圈焊接双磁芯探头激励线圈引出线I(15)和II(16)，将探头引出线焊接在电路板上，选择磁芯(1)为高磁导率和低矫顽力的非晶态(坡莫合金也可)带两片，分别放入两骨架纵槽内，调试，如传感器输出满足要求，则用硅橡胶将磁芯固定在纵槽底部，这样，整个双磁芯探头就制作完成了。
Claims (2)
1、一种磁通门传感器探头，包括磁芯、骨架、线圈、探头引出线，在骨架纵轴上沿纵向开槽，线圈绕在纵轴上，磁芯放置在槽内，其特征是：骨架纵轴两端有挡线翼，挡线翼上有焊槽，线圈线头及探头引出线线头均焊接在焊槽内。
2、根据权利要求1所述的磁通门传感器探头，其特征是：骨架由印制电路板制作，焊槽为一金属化孔的内壁的一部分，焊槽与阻焊区相接。
Priority Applications (1)
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| CN 200420110012 CN2775674Y (zh) | 2004-11-18 | 2004-11-18 | 磁通门传感器探头 |
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| CN 200420110012 CN2775674Y (zh) | 2004-11-18 | 2004-11-18 | 磁通门传感器探头 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101672901B (zh) * | 2008-09-05 | 2011-11-30 | 哈尔滨工业大学 | 一种微型磁通门传感器制作方法 |
| CN102346200A (zh) * | 2011-09-29 | 2012-02-08 | 广东工业大学 | 一种磁通门传感器探头的磁芯外壳及其制作方法 |
| CN104808157A (zh) * | 2015-04-11 | 2015-07-29 | 西北工业大学 | 一种印制电路板正交磁通门传感器 |
| CN107290696A (zh) * | 2017-06-21 | 2017-10-24 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 一种基于pcb的gmi传感器探头及其制备方法 |
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2004
- 2004-11-18 CN CN 200420110012 patent/CN2775674Y/zh not_active Expired - Fee Related
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