一種繞組測量儀的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種繞組測量儀，包括恒流源電路和磁通門傳感器，所述恒流源電路輸出恒定電流，且該恒流源電路的輸出分別連接繞組的第一匝線圈和全部線圈，所述磁通門傳感器用于檢測繞組線圈磁場，且該磁通門傳感器的輸出依次經傳感信號調理電路、A/D轉換電路后連接到控制器，該控制器根據A/D轉換電路輸出的信號計算繞組匝數。本發明提供的繞組測量儀，恒流源電路的輸出分別連接繞組的一匝線圈和全部線圈，并通過磁通門傳感器測量通電后的磁場，控制器根據檢測到的磁場大小和磁場極性，計算該繞組的全部線圈的匝數并確定繞組線圈的電流方向，有效縮短了消磁工作周期，提高了消磁工作效率。
【專利說明】一種繞組測量儀
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種測量儀，具體來說，涉及一種測量繞組匝數和繞組電流方向的繞組測量儀。
【背景技術】
[0002]消磁裝置定向儀常用于艦船的消磁，由于這種技術直接涉及艦艇和特殊艦船的安全，對于艦船的安全行駛非常關鍵?，F有消磁繞組的每一匝線圈都單獨引出兩個接線端，由于經常根據需要進行匝數調整導致繞組的接線端混亂，現有技術中一般通過指南針判斷繞組磁場極性，或者通過定向儀檢查繞組接線端是否連接正確。但是，由于指南針或定向儀探頭的安放位置會直接影響測量結果，同時在工作過程中人為因素也會經常引起測量誤差，導致無法準確調整消磁繞組的匝數，延長了消磁工作的周期。
【發明內容】
[0003]本發明要解決的技術問題在于，提供了一種繞組測量儀，有效縮短了消磁工作周期，提高了消磁工作效率。
[0004]本發明為解決其技術問題所采用的技術方案在于:提供一種繞組測量儀，包括恒流源電路和磁通門傳感器，所述恒流源電路輸出恒定電流，且該恒流源電路的輸出分別連接繞組的一匝線圈和全部線圈，所述磁通門傳感器用于檢測繞組線圈磁場，且該磁通門傳感器的輸出依次經傳感信號調理電路、A/D轉換電路后連接到控制器，該控制器根據A/D轉換電路的輸出計算繞組的匝數。
[0005]上述的繞組測量儀，其中，所述傳感信號調理電路包括探頭轉換單元、選頻放大單元、相敏檢波單元、積分濾波單元和反饋單元，輸入到傳感信號調理電路的信號依次經探頭轉換單元、選頻放大單元和相敏檢波單元進行處理，且所述相敏檢波單元的輸出與探頭轉換單元的輸入之間連接反饋單元。
[0006]上述的繞組測量儀，其中，所述控制器的輸出連接顯示器。
[0007]上述的繞組測量儀，其中，所述三端穩壓器U1的第一端子Vin連接電源Vcc2，三端穩壓器U1的第三端子Vout與公共端子之間連接相互并聯的電阻R5和R6，三端穩壓器U1的第二端子ADJ輸出恒定電流信號；所述光耦TP1的第一端子連接電源Vccl，光耦TP1的第二端子串聯電阻R1后連接控制器5的輸出端Out，該輸出端Out上的信號控制光耦的通斷，光耦TP1的第四端子連接Vcc2，光耦TP1的第三端子串聯電阻R2后連接公共端子，且光耦TP1的第三端子連接晶體管Q1的控制端，所述晶體管Q1的第一端子經電容C1連接到電源Vcc2，晶體管Q1的第二端子經電阻R3后連接公共端子，且電阻R3兩端并聯電阻R4，晶體管Q1的第二端子還連接控制器5的輸入端In。
[0008]上述的繞組測量儀,其中，所述恒流源電路還包括啟動電路,該啟動電路包括光稱TP2、繼電器J1和晶體管Q2，所述光耦TP2的第一端子連接電源Vccl，光耦TP2的第二端子串聯電阻R7后連接公共端子，光耦TP2的第四端子連接Vcc2，光耦TP2的第三端子經電阻R8后連接晶體管Q2的控制端，且光耦TP2的第三端子與公共端子之間并聯電阻R9，晶體管Q2的第一端子和電源Vcc2分別連接繼電器J1的兩個輸入端，且晶體管Q2的第一端子和電源Vcc2分別連接二極管D1的陽極、陰極，晶體管Q2的第二端子連接公共端子，繼電器J1的兩個輸出端分別連接在三端穩壓器U1的第二端子ADJ與被測繞組L的一個接線端。
[0009]與現有技術相比，具有以下有益效果:本發明提供的繞組測量儀，恒流源電路的輸出分別連接繞組的一匝線圈和全部線圈，并通過磁通門傳感器測量通電后的磁場，控制器根據檢測到的磁場大小和磁場極性，計算該繞組的全部線圈的匝數并確定繞組線圈的電流方向，有效縮短了消磁工作周期，提高了消磁工作效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中:
[0011]圖1是本發明一種繞組測量儀的結構示意圖；
[0012]圖2是圖1中傳感信號調理電路的框圖；
[0013]圖3是圖1中恒流源電路的第一實施例示意圖；
[0014]圖4是圖1中恒流源電路的第二實施例示意圖。
【具體實施方式】
[0015]為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本發明進一步詳細說明:
[0016]如圖1所示，提供一種繞組測量儀，包括恒流源電路1和磁通門傳感器2，所述恒流源電路1輸出恒定電流，且該恒流源電路1的輸出分別連接繞組的一匝線圈和全部線圈，由安匝磁場計算原理得知H= (NX I) /L，對于同一繞組，磁場強度Η與電流1、匝數Ν成正比，其中Ν為恒流源電路1的輸出端連接的線圈的匝數，若給定額定電流I，匝數Ν決定磁場強度Η，因此對于同一繞組，在相同電流I下，分別測得一匝線圈和全部線圈的磁場強度Η后，就可通過計算確定全部線圈的匝數Ν，比較實際測量的匝數Ν與繞組理論匝數，從而判定該繞組的接線是否接線正確。所述磁通門傳感器2檢測繞組線圈的磁場極性和磁場大小，且該磁通門傳感器2的輸出依次經傳感信號調理電路3、A/D轉換電路4后連接到控制器5，該控制器5根據A/D轉換電路4的輸出即繞組線圈的磁場極性和磁場大小，分別計算繞組7的匝數并通過右手法則判定繞組線圈的電流方向。另外，控制器5的輸出還連接用于顯示磁場極性、大小和匝數等測量結果得顯示器6。優選地，所述控制器5為單片機。
[0017]如圖2所示，所述傳感信號調理電路3包括探頭轉換單元31、選頻放大單元32、相敏檢波單元33、積分濾波單元34和反饋單元35，輸入到傳感信號調理電路3的信號Ho (t)依次經探頭轉換單元31、選頻放大單元32、相敏檢波單元33和積分濾波單元34進行處理，且該積分濾波單元34的輸出H‘o(t)與探頭轉換單元32的輸入之間連接反饋單元35。在選頻放大單元32中選用一階帶通濾波器來濾除磁通門傳感器2的輸出信號中的噪聲，相敏檢波單元33中一般包括模擬開關和方波控制信號，當該方波控制信號為正半周時，經選頻放大單元32處理后輸出的二次諧波信號，經模擬開關后輸入到積分濾波單元34的積分器進行積分，濾除脈動分量并轉換成平滑的直流信號，該直流信號一方面輸入到到A/D轉換電路4進行處理，另一方面通過反饋環節輸入到磁通門傳感器2中，產生與被測磁場相反的磁場，以使磁通門傳感器2始終工作在近似零磁場下，從而保證磁通門傳感器2的高精度。另外，在積分濾波單元34還連接無源RC低通濾波器，該無源RC低通濾波器的截止頻率遠小于上述方波控制信號的頻率。
[0018]如圖3所示，所述恒流源電路1包括三端穩壓器U1、晶體管Q1和光耦TP1，其中所述三端穩壓器的型號為LM338，所述場效應管的型號為2Sk2789。所述三端穩壓器U1的第一端子Vin連接電源Vcc2，三端穩壓器U1的第三端子Vout與公共端子之間連接相互并聯的電阻R5和R6,三端穩壓器U1的第二端子ADJ輸出恒定電流信號。所述光稱TP1的第一端子連接電源Vccl，光耦TP1的第二端子串聯電阻R1后連接控制器5的輸出端Out，該輸出端Out上的信號控制光耦的通斷。光耦TP1的第四端子連接Vcc2，光耦TP1的第三端子串聯電阻R2后連接公共端子，且光耦TP1的第三端子連接晶體管Q1的控制端，所述晶體管Q1的第一端子經電容C1連接到電源Vcc2，晶體管Q1的第二端子經電阻R3后連接公共端子，且電阻R3兩端并聯電阻R4，晶體管Q1的第二端子還連接控制器5的輸入端In。實際使用中，被測繞組L的兩個接線端分別連接三端穩壓器U1的第二端子ADJ和晶體管Q1的第一端子，當控制器5輸出的控制信號使得光耦TP1導通時，晶體管Q1導通，控制器5與晶體管Q1的第二端子連接的輸入端In采樣到流過繞組線圈的電流。
[0019]另外，如圖4所示，所述恒流源電路1還包括啟動電路11進行電路保護，該啟動電路包括光耦TP2、繼電器J1和晶體管Q2，所述光耦TP2的第一端子連接電源Vccl，光耦TP2的第二端子串聯電阻R7后連接公共端子，光耦TP2的第四端子連接Vcc2，光耦TP2的第三端子經電阻R8后連接晶體管Q2的控制端，且光耦TP2的第三端子與公共端子之間并聯電阻R9，晶體管Q2的第一端子和電源Vcc2分別連接繼電器J1的兩個輸入端，且晶體管Q2的第一端子和電源Vcc2分別連接二極管D1的陽極、陰極，晶體管Q2的第二端子連接公共端子，繼電器J1的兩個輸出端分別連接在三端穩壓器U1的第二端子ADJ與被測繞組L的一個接線端。因此實際過程中，只有當繼電器J1的輸出端閉合后，被測繞組L才會有流過電流。
[0020]綜上所述，本發明提供的繞組測量儀，恒流源電路1的輸出分別連接繞組的一匝線圈和全部線圈，并通過磁通門傳感器2測量通電后的磁場，控制器5根據檢測到的一匝線圈和全部線圈的磁場大小和磁場極性，計算該繞組的全部線圈的匝數并確定繞組線圈的電流方向，有效縮短了消磁工作周期，提高了消磁工作效率。
[0021]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種繞組測量儀，其特征在于:包括恒流源電路和磁通門傳感器，所述恒流源電路輸出恒定電流，且該恒流源電路的輸出分別連接繞組的一匝線圈和全部線圈，所述磁通門傳感器用于檢測繞組線圈磁場，且該磁通門傳感器的輸出依次經傳感信號調理電路、A/D轉換電路后連接到控制器，該控制器根據A/D轉換電路的輸出信號計算繞組的匝數。
2.根據權利要求1所述的繞組測量儀，其特征在于:所述傳感信號調理電路包括探頭轉換單元、選頻放大單元、相敏檢波單元、積分濾波單元和反饋單元，輸入到傳感信號調理電路的信號依次經探頭轉換單元、選頻放大單元和相敏檢波單元進行處理，且所述相敏檢波單元的輸出與探頭轉換單元的輸入之間連接反饋單元。
3.根據權利要求1所述的繞組測量儀，其特征在于:所述控制器的輸出連接顯示器。
4.根據權利要求1所述的繞組測量儀，其特征在于:所述恒流源電路包括三端穩壓器U1、晶體管Q1和光耦TP1 ;所述三端穩壓器U1的第一端子Vin連接電源Vcc2，三端穩壓器U1的第三端子Vout與公共端子之間連接相互并聯的電阻R5和R6，三端穩壓器U1的第二端子ADJ輸出恒定電流信號；所述光耦TP1的第一端子連接電源Vccl，光耦TP1的第二端子串聯電阻R1后連接控制器5的輸出端Out，該輸出端Out上的信號控制光耦的通斷，光耦TP1的第四端子連接Vcc2，光耦TP1的第三端子串聯電阻R2后連接公共端子，且光耦TP1的第三端子連接晶體管Q1的控制端，所述晶體管Q1的第一端子經電容C1連接到電源Vcc2，晶體管Q1的第二端子經電阻R3后連接公共端子，且電阻R3兩端并聯電阻R4，晶體管Q1的第二端子還連接控制器5的輸入端In。
5.根據權利要求1所述的繞組測量儀，其特征在于:所述恒流源電路還包括啟動電路，該啟動電路包括光耦TP2、繼電器J1和晶體管Q2，所述光耦TP2的第一端子連接電源Vcc 1，光耦TP2的第二端子串聯電阻R7后連接公共端子，光耦TP2的第四端子連接Vcc2，光耦TP2的第三端子經電阻R8后連接晶體管Q2的控制端，且光耦TP2的第三端子與公共端子之間并聯電阻R9，晶體管Q2的第一端子和電源Vcc2分別連接繼電器J1的兩個輸入端，且晶體管Q2的第一端子和電源Vcc2分別連接二極管D1的陽極、陰極，晶體管Q2的第二端子連接公共端子，繼電器J1的兩個輸出端分別連接在三端穩壓器U1的第二端子ADJ與被測繞組L的一個接線端。
【文檔編號】G01R29/20GK103630766SQ201210299682
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月21日 優先權日:2012年8月21日
【發明者】張松勇, 唐春琴, 漸開旺, 徐斌, 吳英俊 申請人:上海海碧電子科技有限公司