狹小間隙磁場測試儀的製作方法
2023-08-11 02:21:06 2
專利名稱：狹小間隙磁場測試儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及物理測量、測試中的測量磁變量技術，是一種磁變量的測量裝置或儀器，具體地說，是一種採用電磁器件，如霍耳效應器件的測量裝置。
現有的用於測量揚聲器等電聲器件磁路系統狹小間隙磁場的儀器均採用磁通表，其方法是把一個匝數與截面積一定的探測線圈與磁通表相連接，放在磁場中，當抽拉探測線圈時，按照麥克斯韋定律，在線圈中便會產生感應電動勢，這時磁通表指針發生偏轉，讀出相應數值，這種測試方法測出的不是磁場強度值，而是「磁通格數」，因此，使測量人員和設計人員感到十分麻煩和不便，並且探測線圈通用性差，一種規格尺寸的探測線圈只能測一種相應磁路系統間隙中的磁通格數。測量誤差大，靈敏度低，不利於揚聲器等電聲器件產量和質量的提高。
本實用新型的目的是提供一種結構簡單，能方便地直接測量揚聲器等電聲器件狹小間隙中的磁場值，精度和靈敏度較高的狹小間隙磁場測試儀。
本實用新型的技術解決方案是一種狹小間隙磁場測試儀，尤其適用於測量電聲器件等磁性器件狹小間隙中的磁場，包括一個臺座，臺座內或側旁裝或放有CT型特斯拉計，臺座上裝有定位測試支架，一個裝有霍耳元件的探頭裝在定位測試支架上，探頭與臺座內或旁的CT型特斯拉計間裝有連接線。
本實用新型中的探頭上具有柔性緩衝連接結構。當然，也可在合適情況下不採用該結構。
本實用新型中探頭的前端為採用薄膜封裝的霍耳元件，後端為非導磁材料製成的剛性管，柔性緩衝連接結構位於霍耳元件與剛性管間。當然，探頭亦可採用其他合適結構。
本實用新型中的柔性緩衝連接結構為塗膠的並粘合在一起的霍耳元件引出線；也可為加長的、封裝在霍耳元件外後部並粘在剛性管上的薄膜。當然，亦可採用其他合適的柔性緩衝連接結構。
本實用新型中的剛性管利用拉杆天線改制，或採用前端帶錐形頭的圓管。當然亦可特製成縮節形狀或其他合適形狀。
本實用新型中的臺座、定位測試支架等採用非導磁材料製成。
本實用新型中的探頭裝有霍耳元件的前端厚度為0.35－0.55毫米。當然，亦可為其他合適尺寸。
本實用新型的優點是結構簡單，體積小造價低，操作方便。能方便地直接測量揚聲器等電聲器件狹小間隙中的磁場，測量數據直觀，效果好，精度和靈敏度高。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明
圖1為本實用新型的一種狹小間隙磁場測試儀的結構示意圖圖2為本實用新型所採用的一種經改進封裝的霍耳元件外形結構示意圖。
圖3為本實用新型所採用的另一種經改進封裝的霍耳元件外形結構示意圖。
圖4為本實用新型所採用的一種探頭結構示意圖。
圖5為本實用新型所採用的另一種探頭結構示意圖。
圖1描述了本實用新型的一個實施例。在一個底座28中裝有市售現成的CT5型或CT3型特斯拉計或僅採用其線路改裝，底座28下端裝有四個支腳11，底座28的側面有CT3特斯拉計的數據顯示框12，還有指示燈13、調節旋鈕14，及電源插座27，CT3特斯拉計信號輸入插座15等。在底座28上面則裝有不鏽鋼平臺10，平臺10上安放(或安裝)有旋轉測試圓臺9，圓臺9上可供放置待測試的揚聲器8等器件，不鏽鋼平臺10上一側裝有立柱座19，立柱座19側面有立柱調節螺母18，在立柱座19中裝有可伸縮調節的立柱1，立柱1頂端有立柱緊固螺絲4，立柱1上部裝有可伸縮橫杆2，可伸縮橫杆2的頂端裝有帶孔的橫桿頭3(當然，也可為其他合適結構)，橫桿頭3頂端裝有橫杆緊固螺絲5，橫桿頭3的孔中裝有與橫杆垂直(或說是與平臺10垂直)的檢測探頭6，探頭6末端有引出線接頭(或插頭)17，接頭17將CT5或CT3特斯拉計來的四芯屏蔽線16與探頭6相連接。探頭6前裝有改進封裝的霍耳元件7，霍耳元件7與非導磁材料(如銅或不鏽鋼) 製成的剛性管探頭體連接，在霍耳元件7與探頭體間具有柔性緩衝連接結構20。
上述實施例在測試時，可將揚聲器8等電聲器件放在旋轉圓臺9中央，通過調節立柱1和橫杆2將檢測探頭6前端的封裝著的霍耳元件7探入到待測揚聲器8的間隙中，並儘可能地使檢測探頭平面法線與磁場方向垂直，待調節到最佳位置時，便可將探頭6固定定位，然後，慢慢轉動旋轉圓臺9，即可測出揚聲器8(或其他待測器件)間隙中的磁通密度值及其分布。為了消除雜散磁場的幹擾，整個測試儀結構件應選用非導磁材料製成。
本實用新型是利用霍耳效應原理，把霍耳元件放在待測磁場中，通以一定的電流IH，這時霍耳元件就要產生一個霍耳電勢VH，其基本關係式為VH＝KH·IH·B·COSθ式中IH－工作電流B－磁通密度KH－霍耳元件靈敏度(與形狀係數f (e)/(b) 厚度d和霍耳常數RH有關)θ－磁場方向和霍耳元件平面法線之間的夾角。
由上式可知，當霍耳元件的尺寸選定，工作電流給定，霍耳元件與磁場的位置固定，此時霍耳電勢與磁場強度成正比，即VH正比於B，當霍耳元件平面法線與磁場方向垂直時，即θ＝0，VH最大，因此，採用霍耳效應原理可快速、簡便地直接測出磁場強度。但是目前市售的霍耳元件探頭尺寸都較大，只能測量寬度為1.2mm以上間隙中的磁場，而對於一般揚聲器的寬度為0.6mm的間隙卻無法測量。因此，要想將霍耳探頭用於測量普通揚聲器等電聲器件狹小間隙中的磁場的測量，就必須對市售霍耳探頭進行改裝。
圖2、圖3描述了改裝後的兩種霍耳元件。選用合適的一定型號的霍耳元件22、24，如HZ－2型，用薄膜21、25封裝後，再將封裝了薄膜的外形加工成3mm×5mm厚度為0.5mm左右的條狀，霍耳元件前端的封裝薄膜加工成圓弧狀，使其能方便地深入到薄型揚聲器或受話器的寬度為0.6mm左右的狹小間隙中。霍耳元件22、24的兩根輸入端引線和兩根輸出端引線共四根線23、26露在薄膜封裝外。完成改裝後的霍耳元件即可以裝在探頭上。
圖4、圖5描述了本實用新型可採用的兩種探頭。圖4描述的探頭中有一個由拉杆天線改制的探頭體35，取圖3封裝的霍耳元件30後端封裝薄膜較長，將封裝薄膜尾部連同引出線36一同塞入探頭體35前端管口中，再用氯丁膠或聚氨脂膠或其他有彈性的膠將探頭體35與霍耳元件30後部封裝薄膜粘牢並使其固定在管口中央，這樣製成檢測探頭具有一定的柔性，遇到碰撞或受力時，可產生一定的變形或彎曲，從而可保護霍耳元件。引出線36穿過探頭體35中空腔，固定在探頭體35後端的絕緣塞32上的接線柱33上，並經封帽38中孔引出。圖5描述的探頭中有一個帶錐形端頭的銅或不鏽鋼圓形或矩形管40，取圖2封裝的霍耳元件41露在管口外，四根引線44也露出長3－5mm左右，用聚氨脂膠或氯丁膠小心地把引線粘合在一起，粘合後總的厚度不超過0.5mm，另外，讓管口中也流進些膠，以便把四根引線44固定在管口中心，四根引線44從另一端管口穿出，分別連接在絕緣塞46上的接線柱42上，並經封帽45引出探頭，然後與安裝在定位臺座中或旁邊的CT5型特斯拉計的輸出輸入端相連接。以這樣形式製得的探頭也具有良好的柔軟緩衝性能，遇有碰撞等時，塗過膠的引線部分會先變形或彎曲，以保護霍耳元件。
權利要求1.一種狹小間隙磁場測試儀，其特徵在於包括一個臺座，臺座內或側旁裝或放有CT型特斯拉計，臺座上裝有定位測試支架，一個裝有霍耳元件的探頭裝在定位測試支架上，探頭與臺座內或旁的CT型特斯拉計間裝有連接線。
2.根據權利要求1所述的狹小間隙磁場測試儀，其特徵在於探頭上具有柔性緩衝連接結構。
3.根據權利要求2所述的狹小間隙磁場測試儀，其特徵在於探頭的前端為採用薄膜封裝的霍耳元件，後端為非導磁材料製成的剛性管，柔性緩衝連接結構位於霍耳元件與剛性管間。
4.根據權利要求2或3所述的狹小間隙磁場測試儀，其特徵在於柔性緩衝連接結構為塗膠的並粘合在一起的霍耳元件引出線。
5.根據權利要求3所述的狹小間隙磁場測試儀，其特徵在於柔性緩衝連接結構為加長的、封裝在霍耳元件外後部並粘在剛性管上的薄膜。
6.根據權利要求3、5所述的狹小間隙磁場測試儀，其特徵在於剛性管利用拉杆天線改制，或採用前端帶錐形頭的圓管。
7.根據權利要求1或2、3、5所述的狹小間隙磁場測試儀，其特徵在於臺座、定位測試支架採用非導磁材料。
8.根據權利要求1或2、3、5所述的狹小間隙磁場測試儀，其特徵在於探頭裝有霍耳元件的前端厚度為0.35－0.55毫米。
專利摘要本實用新型公開了一種狹小間隙磁場測試儀，主要用於測量電聲器件等磁性器件狹小間隙中的磁場。包括一個臺座，臺座內或側旁裝或放在CT型特斯拉計，臺座上裝有定位測試支架，一個裝有霍耳元件的探頭裝在定位測試支架上，探頭上具有柔性緩衝連接結構。優點能方便地直接測量揚聲器等電聲器件狹小間隙中的磁場值，測量數據直觀、效果好，精度和靈敏度高。
文檔編號G01R33/06GK2155576SQ9221881
公開日1994年2月9日 申請日期1992年9月22日 優先權日1992年9月22日
發明者錢德才 申請人:南通電聲總廠