[实用新型]一种数字式磁通仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种磁通仪，特别涉及一种数字式磁通仪。 

背景技术

磁测量传感器可应用于地质探矿、工业探伤、车辆控制、搜查武器以及飞机、卫星、船舰和车辆导航等许多领域。而磁阻式(AMR)磁测量技术可以建构磁测量传感器技术，但其特点是其灵敏度不够，线性度差而不能形成优良性能的弱磁传感器测量制备技术。 

磁通门传感器是一种用于测量微弱磁场的传感器。它的测量范围为0～10-12T，并能测量磁场分量。特别适用于在高速运动的系统中的测量，在诸多类型的磁场测量装置中，磁通门传感器是综合性能最好的一种。磁通门探头的输出主要是激励的二次谐波，需要进行信号调理，把它转变成与被测磁场成线性关系的直流电压信号。 

传统磁通门传感器主要采用模拟电路进行处理，但采用模拟电路的突出问题是电路受温度的影响比较大。在开环方式下，由磁通门线圈的铁心磁导率随温度的变化很大，磁通门传感器的灵敏度变化也很大。磁通门线圈本体与信号调理部份的温度飘移、零点飘移都有明显的缺陷。而且制备工艺繁杂，一致性差，生产质量难以保证，可维护性也较差。 

随着计算机和信息技术的飞速发展，数字化是其发展趋势。数字化磁通门磁力仪具有量程范围较宽、测磁的精度比较高、结构紧凑、体积小、重量 轻、耗电量小、耐震性好、稳定性高、适于高速运动使用、且能连续自动测量。 

实用新型内容

为了解决现有模拟电路磁通门传感器稳定性不足、制备工艺繁杂、一致性差、生产质量难以保证、可维护性差的技术问题，本实用新型提供一种可靠性高、检测精度高、结构紧凑、体积小、重量轻、耗电量小、耐震性好、检测稳定性高的数字式磁通仪。 

为了达到上述技术目的，本实用新型的技术方案是，一种数字式磁通仪，包括磁通门线圈、激磁电路和信号处理电路，所述的磁通门线圈包括激励线圈和测量线圈，所述的激励线圈连接至激磁电路，所述的测量线圈连接至信号处理电路，其特征在于，所述的激磁电路包括数字振荡电路和激磁选频放大电路，所述的数字振荡电路和选频放大电路依次串联后连接至激磁线圈，所述的信号处理电路包括信号处理选频放大电路、相敏检波电路、单片机、输出接口，所述的信号处理选频放大电路、相敏检波电路、单片机、输出接口依次串联，信号处理选频放大电路的输入端连接测量线圈连接至测量线圈，所述的相敏检波电路还连接至数字振荡电路。 

所述的一种数字式磁通仪，所述的输出接口为RS-232接口和485串行接口。 

所述的一种数字式磁通仪，所述的单片机为C8051F020单片机。 

所述的一种数字式磁通仪，所述的数字振荡电路采用CD4060作为振荡器。 

所述的一种数字式磁通仪，所述的相敏检波电路采用CD4052做为检波芯片。 

本实用新型的技术效果在于，采用数字电路来代替原有传感器的模拟电路，有效地改善了传感器的温度性能与线性度，且可靠性高、检测精度高、结构紧凑、体积小、重量轻、耗电量小、耐震性好、检测稳定性高。 

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。 

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图； 

图2为本实用新型处理信号的流程图。 

具体实施方式

参见图1、图2，本实用新型包括磁通门线圈、激磁电路和信号处理电路，磁通门线圈包括激励线圈和测量线圈，激励线圈连接至激磁电路，测量线圈连接至信号处理电路，激磁电路包括数字振荡器和激磁选频放大电路，数字振荡电路和选频放大电路依次串联后连接至激磁线圈，信号处理电路包括信号处理选频放大电路、相敏检波电路、单片机、输出接口，信号处理选频放大电路、相敏检波电路、单片机、输出接口依次串联，信号处理选频放大电路的输入端连接测量线圈连接至测量线圈，相敏检波电路还连接至数字振荡电路。 

双铁心磁通门是由2个参数完全相同的单铁心磁通门将初级线圈反接而成。给双铁心磁通门的初级线圈通入足以使铁心饱和的交流激励电流时，由于被测磁场的影响，2个线圈中的磁场不相等。根据铁心的特性，它们在相应的次级线圈中产生的磁感应强度也不同。将2个次级线圈顺接，可得到双铁 心磁通门的输出电压。对该信号进行相敏整流和滤波后，就可得到与被测磁场有关的直流输出电压。 

激磁电路采用CD4060内部的振荡器，外接高精度电容与电阻构成。基本频率为40KHz，同时由CD4060进行小型的频率综合处理，产生基步频的8分频5KHz与16分频2.5KHz供相敏检波电路使用。其中相敏检波电路采用CD4052做为检波芯片。