专利名称：金属壳体面电流测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种金属壳体面电流测试装置，属于电磁兼容性测试领域，可用于50HZ-200kHZ频率范围内的金属壳体面电流测试或金属导体表面电流测试。
背景技术：
目前，金属壳体面电流引发的电磁干扰问题是电磁兼容领域崭新的研究课题，也是现代武器装备研制中急需解决的问题，由于缺乏相应的测试装置困扰了研究工作的进行。以往采用电流卡环的线电流测试设备，只能测量导线、搭接条等金属物体上的线电流，无法测量金属壳体的表面电流。
发明内容
本实用新型的所要解决的技术问题在于提供一种金属壳体面电流测试装置，以满足各种金属导体表面电流的测试。
本实用新型为解决上述问题所提出的技术方案为包括有面电流传感器，面电流传感器通过同轴电缆与频谱仪相联接，频谱仪经并行通用总线(GPIB)接口卡与计算机相联通。
按上述方案，所述的面电流传感器包括下端开口的屏蔽壳体13，屏蔽壳体下端开口处由静电屏蔽层14和绝缘层15封装，屏蔽壳体内对应下端开口设置由半环磁芯11和线圈12构成的磁芯线圈，磁芯线圈与设置在屏蔽壳体外的射频输出接插件16相导通。
按上述方案，为面电流传感器配置面电流传感器定标装置，所述的面电流传感器定标装置包括矩形电流环和与其相串接的定标金属导电板19，矩形电流环与低频信号发生器相导通，在矩形电流环上设置标准电流卡环20，标准电流卡环与频谱仪4相联接。
面电流传感器定标装置是金属壳体面电流测试装置中的一个配套装置，用于校验面电流传感器转移阻抗的频响曲线，即对面电流传感器的转移阻抗进行定标。因为不同结构的面电流传感器其转移阻抗各不相同，置于某个金属板的同一位置上，会得到不同的测试结果。因此，若要获得准确的面电流测量值，应依据面电流传感器的转移阻抗将其输出的感应电压换算成被测金属板的表面电流。
本实用新型的有益效果在于1.能准确有效地测试出金属壳体和金属表面的电流，性能稳定，测试数据重复性好。
2.结构紧凑，便于携带。
3.抗干扰能力较强，能在恶劣电磁环境下完成金属壳体面电流的测试。
4.定标精度较高，已通过过多种规则金属板和异形金属板的验正试验。
5.采用了计算机，因此自动化程度高，操作简便，功能齐全。可具备自动控制测量频段范围、分辨率带宽、幅值范围和数据采集等功能；能实现自动扫频测量，能根据需要设定限值，对数据进行筛选；具有测量电压值自动转换成相应的电流值的功能；具有判断电流方向的功能；还可具有自动显示三维空间金属壳体面电流的空间坐标、频率、幅值和方向等分布参数的可视化功能。
图1为本实用新型一个实施例的结构框图。
图2为本实用新型一个实施例的中面电流传感器的结构图示。
图3为本实用新型一个实施例的中面电流传感器定标装置的结构图示。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本实用新型的实施例，包括有面电流传感器和为之配套的面电流传感器定标装置，所述的面电流传感器包括下端开口的屏蔽壳体13，屏蔽壳体采用相对导磁率大于1000、厚为8mm的合金钢板制成，屏蔽壳体下端开口处由静电屏蔽层14和绝缘层15封装，绝缘层由0.5mm的环氧树酯板构成，其内面贴覆的导电胶带为静电屏蔽层，在屏蔽壳体内对应下端开口设置由半圆环形的半环磁芯11和线圈12构成的磁芯线圈，半环磁芯的截面可为矩形，并为等截面，半环磁芯可选铁镍合金材料，线圈为两个串联线圈分别绕制在半环磁芯的两端，两端的匝数相等，线圈的截面尽量和传感器底面平行，磁芯线圈与屏蔽壳体之间留一定的孔隙以减少壳体的影响，泡沫塑料将屏蔽壳体内的孔隙填满用以固定磁芯线圈，磁芯线圈与固定设置在屏蔽壳体外的射频输出接插件16相导通。面电流传感器通过同轴电缆与频谱仪相联接，频谱仪经并行通用总线(GPIB)接口卡与计算机相联通。还可配置打印机与计算机相接。
所述的面电流传感器定标装置包括矩形电流环和与其相串接的定标金属导电板19，矩形电流环由上导线24、左导线25、右导线23和下左导线21、下右导线22构成，在下左导线21和下右导线22之间联接定标金属导电板19，构成一个环行的闭路，定标金属导电板的宽度与被定标的面电流传感器的宽度一样，其长度大于2米，以保证馈入点产生的紧密效应对金属导电板中部区域表面电流的均匀性和方向性的影响可以忽略，导线具有绝缘层，各导线所形成的矩形电流环平面垂直于定标金属导电板板面；下左导线21长度不小于3米，下右导线22与定标金属导电板的另一端联接，长度不小于2.5米，左、右导线25、23连接且垂直于上导线24，长度不小于3米，导线26长度不小于0.5米，一端连接左导线25，另一端连接低频发生器。上述导线结构可以克服临近效应对定标金属导电板上电流分布的影响。矩形电流环通过导线26和下左导线21与与低频发生器相导通，低频信号发生器由低频信号源、低频放大器组成；在矩形电流环上的下左导线上设置标准电流卡环20，标准电流卡环与频谱仪4相联接。
本实用新型的面电流传感器实质是一个互感器，被测金属导体上的电流等效为初级线圈，面电流传感器的磁芯线圈为次级绕组，当面电流传感器放在金属导体上，其磁芯线圈与它所覆盖的金属表面电流产生感应，感应电流经过50Q同轴电缆输出，在频谱仪等接收设备上，可读到相应的感应电压。该数据经GPIB接口卡传送到计算机。
根据电流连续性原理，当定标金属导电板上没有其它干扰电流时(去除紧密效应、临近效应及其它影响)，其板上的总电流与注入电流相同。给面电流传感器定标装置注入不同频率的交变电流，用标准电流卡环和频谱仪测量矩形电流环的注入电流，就可在定标金属导电板中部获得一组频率、幅度和方向都已知的金属导电板表面电流。利用该电流可以完成面电流传感器转移阻抗的定标。
权利要求1.一种金属壳体面电流测试装置，其特征在于包括有面电流传感器，面电流传感器通过同轴电缆与频谱仪相联接，频谱仪经并行通用总线(GPIB)接口卡与计算机相联通。
2.按权利要求1所述的金属壳体面电流测试装置，其特征在于所述的面电流传感器包括下端开口的屏蔽壳体(13)，屏蔽壳体下端开口处由静电屏蔽层(14)和绝缘层(15)封装，屏蔽壳体内对应下端开口设置由半环磁芯(11)和线圈(12)构成的磁芯线圈，磁芯线圈与设置在屏蔽壳体外的射频输出接插件(16)相导通。
3.按权利要求1或2所述的金属壳体面电流测试装置，其特征在于为面电流传感器配置面电流传感器定标装置，所述的面电流传感器定标装置包括矩形电流环和与其相串接的定标金属导电板(19)，矩形电流环与低频信号发生器相导通，在矩形电流环上设置标准电流卡环(20)，标准电流卡环与频谱仪(4)相联接。
4.按权利要求2所述的金属壳体面电流测试装置，其特征在于绝缘层由0.5mm的环氧树酯板构成，其内面贴覆的导电胶带为静电屏蔽层，在屏蔽壳体内对应下端开口设置由半圆环形的半环磁芯(11)和线圈(12)构成的磁芯线圈，线圈为两个串联线圈分别绕制在半环磁芯的两端，两端的匝数相等。
5.按权利要求3所述的金属壳体面电流测试装置，其特征在于矩形电流环由上导线(24)、左导线(25)、右导线(23)和下左导线(21)、下右导线(22)构成，在下左导线(21)和下右导线(22)之间联接定标金属导电板(19)，构成一个环行的闭路，定标金属导电板的宽度与被定标的面电流传感器宽度一样，其长度大于2米。
6.按权利要求5所述的金属壳体面电流测试装置，其特征在于各导线所形成的矩形电流环平面垂直于定标金属导电板板面。
7.按权利要求5所述的金属壳体面电流测试装置，其特征在于矩形电流环通过导线(26)和下左导线(21)与与低频信号发生器相导通，低频发生器由低频信号源、低频放大器组成。
专利摘要本实用新型涉及一种金属壳体面电流测试装置，属于电磁兼容性测试领域，可用于50Hz－200kHz频率范围内的金属壳体面电流测试或金属导体表面电流测试。它包括有面电流传感器，面电流传感器通过同轴电缆与频谱仪相联接，频谱仪经并行通用总线(GPIB)接口卡与计算机相联通。为面电流传感器配置面电流传感器定标装置。本实用新型的有益效果在于1.能准确有效地测试出金属壳体和金属表面的电流，性能稳定，测试数据重复性好。2.结构紧凑，便于携带。3.抗干扰能力较强，能在恶劣电磁环境下完成金属壳体面电流的测试。4.定标精度较高，已通过多种规则金属板和异形金属板的验证试验。5.采用了计算机，因此自动化程度高，操作简便，功能齐全。
文档编号G01R31/00GK2816822SQ20052009718
公开日2006年9月13日 申请日期2005年7月14日 优先权日2005年7月14日
发明者宋文武, 易学勤, 徐晓明, 张嘉, 陈久春 申请人:中国舰船研究设计中心