[发明专利]一种方形三环磁场线圈

说明书

本发明公开了一种方形三环磁场线圈，三个线圈是大小相等的正方形线圈，三个线圈平行、间隔排布串联在一起，三个线圈中心轴线重合；相邻两个线圈之间的间距相等，所述间距等于线圈边长的一半；三个线圈的绕组匝数分别为W1、W2、W3，匝数比例关系满足：W1/W2＝W3/W2＝1.81～1.83。本发明磁场均匀性好。

技术领域

本发明属于电磁场领域，具体涉及一种方形三环磁场线圈。

背景技术

在弱磁场计量测试时，一般采用磁场线圈产生标准磁场。最简单常用的磁场线圈就是亥姆霍兹线圈，具有较高的磁场均匀性。为了获得更好的磁场均匀性，通常采用组合多环组合磁场线圈的方式。在各种参考资料中，给出了不少圆形多环组合磁场线圈的设计方法。但在工程实际中，当线圈尺寸较大时，圆形线圈的加工难度增大，无法准确保证线圈尺寸的加工精度。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种方形三环磁场线圈，磁场均匀性好。

本发明是通过下述技术方案实现的：

一种方形三环磁场线圈，三个线圈是大小相等的正方形线圈，三个线圈平行、间隔排布串联在一起，三个线圈中心轴线重合；相邻两个线圈之间的间距相等，所述间距等于线圈边长的一半；三个线圈的绕组匝数分别为W1、W2、W3，匝数比例关系满足：W1/W2＝W3/W2＝1.81～1.83。

进一步地，三个线圈的绕组匝数比例关系满足：W1/W2＝W3/W2＝1.82。。

有益效果：

本发明通过固定线圈边长与间距的比例，设计不同绕组的匝数比，得到以下效果：在同样均匀度要求下，本发明尺寸小、所占空间小；在同样尺寸条件下，本发明获得的磁场均匀度更好，能够获得比传统亥姆霍兹线圈有更好的磁场均匀性，同时又不增加机械加工难度。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本实施例提供了一种方形三环磁场线圈，如图1所示，三个线圈是大小相等的正方形线圈，三个线圈平行、间隔排布，即相邻的两个线圈对应边互相平行，三个线圈中心轴线重合，然后串联在一起。

线圈边长为2a，相邻两个线圈之间的间距分别d1、d2，三个线圈的绕组匝数分别为W1、W2、W3，满足以下关系：

1)相邻两个线圈之间的间距相等，即d1＝d2；

2)线圈间距等于边长的一半，即d1＝d2＝a；

3)三个线圈的绕组匝数比例关系满足：

W1：W2：W3＝1.82：1：1.82。

以边长2m的磁场线圈为例，本发明与传统方形亥姆霍兹线圈的均匀度比较见表1。本发明实施例磁场线圈的参数如下：三个线圈的边长2a＝2m，间距d1＝d2＝1m，匝数为W1＝182，W2＝100，W3＝182；对应传统方形亥姆霍兹线圈的参数为边长2b＝2m，两个线圈的间距D＝1.09m，匝数为w1＝w2＝182。

表1磁场均匀度比较