[发明专利]一种动态空间磁场模拟系统及方法

权利要求书

1.一种动态空间磁场模拟系统，其特征在于，包括磁屏蔽罩(1)，所述磁屏蔽罩(1)内设置有按照X轴、Y轴、Z轴布置的三组赫姆霍兹线圈(2)，在三组赫姆霍兹线圈(2)围成的磁工作空间内，设置有无磁旋转平台(3)。

2.根据权利要求1所述动态空间磁场模拟系统，其特征在于：每组所述赫姆霍兹线圈(2)设置有至少两个相互平行的矩形线圈。

3.根据权利要求1所述动态空间磁场模拟系统，其特征在于：位于X轴的所述赫姆霍兹线圈(2)具体参数为，等效长边500mm，等效短边500mm，等效间距为272mm；位于Y轴的赫姆霍兹线圈(2)具体参数为，等效长边564mm，等效短边564mm，等效间距为306mm；位于Z轴的所述赫姆霍兹线圈(2)具体参数为，等效长边608mm，等效短边628mm，等效间距为342mm。

4.根据权利要求1所述的一种动态空间磁场模拟系统，其特征在于：所述无磁旋转平台(3)的底部连接有转动轴(32)，磁屏蔽罩(1)的外壁底部固定安装有伺服电机(31)，转动轴(32)向下穿出磁屏蔽罩(1)的底部后与伺服电机(31)的输出轴连接。

5.根据权利要求4所述的一种动态空间磁场模拟系统，其特征在于：伺服电机(31)设置有屏蔽罩(311)，该屏蔽罩(311)由硅钢制作而成，且屏蔽罩(311)的下方为开口结构。

6.根据权利要求1所述的一种动态空间磁场模拟系统，其特征在于：三组所述赫姆霍兹线圈(2)均设置有线圈骨架，所述线圈骨架为中空结构，一端设置有冷媒进口，另一端设置有冷媒出口，冷媒进口和冷媒出口均与冷媒循环系统连通。

7.根据权利要求1所述的一种动态空间磁场模拟系统，其特征在于：所述磁屏蔽罩(1)为圆筒形或立方体形,磁屏蔽罩(1)至少两层，磁屏蔽罩(1)由稀土改性的Fe-Ni软磁合金加工而成；磁屏蔽罩(1)每层厚度1～2mm。

8.根据权利要求1所述的一种动态空间磁场模拟系统，其特征在于：还是有控制单元，该控制单元设置有微处理器，该微处理器电流检测端连接有电流检测传感器组，该电流检测传感器组分别与三个所述三组赫姆霍兹线圈(2)电性连接；所述微处理器的电压检测端连接有电压传感器器组，该电压传感器器组分别与三个所述三组赫姆霍兹线圈(2)电性连接，所述微处理器检测端连接有三轴磁场计；

还设有恒流源模块，该恒流源模块输出端为三个所述三组赫姆霍兹线圈(2)供电，控制端与所述微处理器电源控制端连接；

所述微处理器的电机控制端连接有伺服电机驱动模块，该伺服电机驱动模块的输出端与伺服电机电性连接；

所述微处理器的通信端与上位机通信。

9.根据权利要求1至8任一权利要求所述一种动态空间磁场模拟系统的实验方法，其特征在于，采用的步骤为：

步骤一：选取实验样品，如为永磁元件，利用充磁机充磁至饱和，其厚度方向为磁体取向方向；

步骤二：将样品固定在无磁旋转平台(3)，盖上屏蔽罩；

步骤三：根据实验需求，选定X、Y、Z三个垂直方向，或单一方向，并设定磁场大小和无磁旋转平台(3)的旋转速度和停留时间；

步骤四：启动线圈，随后打开磁通计测试磁屏蔽罩中磁场大小，以确保将外界磁场环境影响降至最小；

步骤五：单独打开一个方向磁场电源，并利用磁通计观察其磁场大小，以确保其与设定值一致；

步骤六：根据实验设定值，启动线圈，达到设定值后，取出实验样品，利用高斯计测试样品表面磁场。