专利名称：一种磁铁极性识别装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电子测量技术领域，涉及磁铁极性识别。
技术背景在粒子加速器运行之前，需要知道加速器各种二极铁，四极铁，六 极铁的极性，以判别磁铁电源是否接错。常根据特斯拉计的正负信号来 判别磁铁每一个极头的极性，每次都要带着较大的仪器设备，在狭小的 测量区域时就会很不方便。有时会对正负信号的区分产生混淆，从而造 成差错。实用新型内容为了解决现有技术的问题，本实用新型的目的是满足对加速器磁铁 极性识别的需要，为此，本实用新型提供一种使用方便的磁铁极性识别 装置。为了实现上述目的，本实用新型提供的一种磁铁极性识别装置包括: 一壳体，在壳体内有一电路板，在电路板上有一磁敏感元件，其正极端通过开关、第一电阻与电池组的正极相连； 其负极端与电池组的负极相连，电池组为其提供工作电压；磁敏感元件的正极端与输出端之间并联有识别磁铁极性的第I支路；磁敏感元件的输出端与负极端之间并联有识别磁铁极性的第II支 路，识别磁铁极性的第II支路输出端与电池组的负极相连。根据本实用新型的实施例，所述识别磁铁极性的第I支路包括磁 敏感元件的正极端与输出端之间依次连接有第一二极管、第二二极管、 第一发光二极管，用于使输出端的电压随着被检测磁场的变化而变化， 从而使第一二极管、第二二极管，第一发光二极管导通。
根据本实用新型的实施例，所述识别磁铁极性第II支路包括磁敏 感元件的输出端与负极间依次连接有第三二极管、第四二极管和第二发 光二极管；磁敏感元件的输出端分别与第三二极管的正极端和第I支路 中的第一发光二极管的负极端连接，用于使磁敏感元件输出端的电压随 着被检测磁场变化而变化，从而使第三二极管、第四二极管、第二发光 二极管导通。根据本实用新型的实施例，壳体采用筒状结构，在壳体的前端安放 有磁敏感元件。根据本实用新型的实施例，在壳体的中段开有三个孔，分别用于露 出第一发光二极管、第二发光二极管和开关按钮，分别用来显示所识别 的磁铁极性和控制电路的通断。根据本实用新型的实施例，第一发光二极管，第二发光二极管采用不同颜色，用于显示区别所识别磁铁的N极或者S极。根据本实用新型的实施例，第I支路包括第二电阻一端与第一发 光二极管的正极端串联连接，另一端与磁敏感元件的正极端连接，第一 发光二极管的负极端与磁敏感元件的输出端和第II支路的第三电阻连 接。根据本实用新型的实施例，第II支路包括第三电阻的一端与第二 发光二极管的正极端连接，第三电阻的另一端与磁敏感元件的输出端及 第I支路的第一发光二极管的负极端连接，第二发光二极管的负极端与 磁敏感元件的负极端及电池组的负极端连接。本实用新型的装置与现有技术区别是采用了三管脚单输出磁敏感元 件，共有两个识别支路，它们共用一个输出端，通过二极管和发光二极 管的分压方式，在有外磁场驱动下分别使两个支路导通或关断。与现有技术相比，本实用新型的优点在于1、采用单输出磁敏感元件，当外磁场靠近或外磁场极性变化时，磁 敏感元件输出端的电位随外界磁场的变化而变化，通过二极管和发光二 极管的分压使两支路在不同极性的磁场下处于导通和关断，从而达到识 别磁铁极性的目的；本装置是利用霍尔效应开发的，结构简单，使用携 带方便，很好地利用了在不同磁铁极性下磁敏感元件所输出电压的差异。 2、 采用筒状结构，可使磁敏感元件易于安放在筒状结构的前端，采 用不同颜色的发光二极管分别代表所识别的N极或S极，使用起来直观 方便；3、 本实用新型结构合理，容易生产，成本低，所有电子元器件都可以在市场上买到。本实用新型适合在加速器磁铁极性识别和永磁材料的 生产中。本实用新型磁铁极性识别装置，可用来测量加速器磁铁中的二极磁 铁、四极磁铁、螺线管磁铁和永久磁铁的极性，从而帮助判别磁铁电源 是否接错及永磁块是否安装错误。它不仅用来判断加速器磁铁的极性， 同时在永久磁铁、电声器件、永久磁铁玩具等的生产和装配中有着广泛 的应用。
图1为磁铁极性识别装置的外观示意图。图2为磁铁极性识别装置内部元器件结构布置图。图3为磁铁极性识别装置的利用二极管分压的结构原理图。图4为磁铁极性识别装置的利用电阻分压的结构原理图。
具体实施方式
以下通过附图实例对本实用新型做进一步的描述。 本磁铁极性识别装置中的核心电子元件为磁敏感元件，采用的是霍 尔元件。如图1磁铁极性识别装置的外观示意图、图2磁铁极性识别装置内 部元器件结构图所示，本磁铁极性识别装置主要包括磁敏感元件HG1、 第一电阻R1、开关S1、电池组E、第一二极管D1、第二二极管D2、第 一发光二极管VL1、第三二极管D3、第四二极管D4、第一发光二极管 VL2、线路板X和壳体K。本实用新型将磁敏感元件HG1安放壳体K的前端，磁敏感元件HG1 的正极端通过第一电阻Rl和开关Sl接电池组E的正极，磁敏感元件 HG1负极接电池组E的负极，在磁敏感元件HG1的正极端和输出端之
间并联有两个二极管Dl、 D2和一个发光二极管VL1所组成的第---识别 支路，同时在磁敏感元件HG1的输出端和电源负极间也并联有两个二极 管D3、 D4和一个发光二极管VL2所组成的第二识别支路。发光二极管 VL1， VL2采用不同的颜色以区别所识别的是磁铁的N极或是S极。壳体K中段开了三个小孔，用来安放两个发光二极管VL1、 VL2和 一个开关Sl，以用来显示所识别的磁铁极性及控制电路的通断。本识别装置的壳体K采用筒状结构，内有磁敏感元件HG1，在磁敏 感元件HG1的输出端分别接有两个支路一个支路I是由第一二极管Dl、第二二极管D2和第一发光二极管 VL1组成的支路；另一个支路是由第一三极管D3、第四二极管D4和第 二发光二极管VL2组成的支路。在筒状壳体K的前端安放有磁敏感元件HG1 ，筒状结构中段的线路 板X上有第一电阻R1，开关S1，第一二极管D1、第二二极管D2、第 三二极管D3、第四二极管D4，第一发光二极管VL1和第一发光二极管VL2;壳体K中段上开有三个小孔，分别用于放置第一发光二极管VL1 和第一发光二极管VL2和开关S]，并使它们露出壳体K，用来观察和 操作的方便。在小孔的旁边分别写有N和S，用以帮助识别所测量磁铁 的极性。壳体K的后部为电池筒，内部有纽扣电池组E1。壳体K内部有电路板X，磁敏感元件HG1位于线路板X的最前端， 磁敏感元件HG1的正极通过第一电阻R1和开关S1接电池组E的正极， 磁敏感元件HG1的负极接电池组E的负极。实施例1本实用新型识别装置所用磁敏感元件HG1采用霍尔元件为三管脚 结构， 一个输出端；所用到的电阻、二极管和发光二极管均釆用常用的 元器件。如图3磁铁极性识别装置的利用二极管分压的电子结构原理图所 示，霍尔元件HG1的正极通过第一电阻R1和开关S1接电池组的正极， 霍尔元件HG1的负极接电池组E的负极，霍尔元件HG1的输出端分别 通过第一二极管D1、第二二极管D2，第一发光二极管VL1所组成的回 路I接霍尔元件HG1的正极，由第三极管D3、第四极管D4，发光二极 管VL2所组成的回路II接霍尔元件HG1的负极。当识别装置靠近磁铁 不同磁极时，霍尔元件HG1的输出端的电压有所增加或降低，从而可使 回路I中的第一二极管Dl 、第二二极管D2，第一发光二极管VL1导通， 或者使回路II中的第一二极管D3、第二二极管D4，第二发光二极管 VL2导通，通过选择不同颜色的发光二极管可使磁铁的极性得到识别。其工作原理是将开关Sl闭合时，如果磁铁极性识别装置的前端 接近磁铁的N极时，霍尔元件HG1输出端电位下降，回路I导通，第一 发光二极管VL1点亮，极性识别装置指示为"N"极；当接近S极时， 霍尔元件HG1输出端电位上升，回路II导通，第二发光二极管VL2点 亮，极性识别装置指示为"S"极。无磁场时，即使开关S1闭合，两回 路中的二极管皆截止，所以第一发光二极管VL1和第二发光二极管VL2 都不亮。实施例2与实例1相似，如图4磁铁极性识别装置的利用电阻分压的电子结 构原理图所示，即将图3中的第一二极管D1和第二二极管D2替换成第 二电阻R2，将第三二极管D3和第四二极管D4替换成第三电阻R3，实 施例2仍然能够实现实施例1的功能。如果只进行部分替换，如用R2 替换D1，用R3替换D3等，但要对所选电阻R2和R3的参数进行适当 调整，仍然可以实现以上磁铁极性识别的功能。第一发光二极管VL1和 第二发光二极管VL2也可以选用双色发光二极管。其电路原理如图4所示，霍尔元件HG1的正极通过第一电阻R1和 开关S1接电池组E的正极，霍尔元件HG1的负极接电池组E的负极， 在霍尔元件HG1的输出端通过第二电阻R2、第一发光二极管VL1所组 成的支路I接霍尔元件HG1的正极，另外通过第三电阻R3，第二发光 二极管VL2所组成的支路II接霍尔元件HG1的负极。当识别装置靠近 磁铁不同磁极时，霍尔元件HG1输出端的电压分别有所增加或降低，从 而可使两支路中的第一发光二极管VL1或第二发光二极管VL2导通。
其工作原理是将开关Sl闭合时，如果磁铁极性识别装置的前端 接近磁铁的N极时，霍尔元件HG1输出端电位下降，回路I导通，第一发光二极管VL1点亮，极性识别装置指示为"N"极；当接近S极时， 霍尔输出端电位上升，回路II导通，第二发光二极管VL2点亮，极性识 别装置指示为"S"极。无磁场时，S]使开关S1闭合，两回路中的二极 管皆截止，所以发光二极管都不亮。以上所述，仅为本实用新型中的具体实施方式
，但本实用新型的保 护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术 范围内，可理解想到的变换或替换，都应涵盖在本实用新型的包含范围 之内，因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
权利要求1、一种磁铁极性识别装置，其特征在于包括一壳体，在壳体内有一电路板，在电路板上有一磁敏感元件的正极端通过开关、第一电阻与电池组的正极相连；磁敏感元件的负极与电池组的负极相连，电池组为磁敏感元件提供工作电压；磁敏感元件的正极端与输出端之间有识别磁铁极性的第I支路；磁敏感元件的输出端与负极端之间有识别磁铁极性的第II支路，识别磁铁极性第II支路输出端与电池组E的负极相连。
2、 根据权利要求1所述的磁铁极性识别装置，其特征在于 所述识别磁铁极性第I支路包括磁敏感元件的正极端与输出端之间串连相接有第一二极管、第二二极管、第一发光二极管，用于使磁敏 感元件输出端的电压随着被检测磁场的变化而变化，从而使第一二极管、 第二二极管，第一发光二极管导通。
3、 根据权利要求1所述的磁铁极性识别装置，其特征在于 所述识别磁铁极性第II支路还包括磁敏感元件的输出端与负极间连接有第三二极管、第四二极管、第二发光二极管；磁敏感元件的输出 端分别与第三二极管的正极端及第I支路中第一发光二极管的负极端连 接，用于使磁敏感元件输出端的电压随着被检测磁场变化而变化，从而 使第三二极管、第四二极管，第二发光二极管导通。
4、 根据权利要求1所述的磁铁极性识别装置，其特征在于壳体采用筒状结构，在壳体内的前端安放磁敏感元件。
5、 根据权利要求l述的磁铁极性识别装置，其特征在于 在壳体的中段开有三个孔，分别用于露出第一发光二极管、第二发光二极管和开关按钮，分别用来显示所识别的磁铁极性和控制电路的通断。
6、 根据权利要求2所述的磁铁极性识别装置，其特征在于 第一发光二极管，第二发光二极管采用不同颜色，用于显示区别所识别磁铁的N极或者S极。
专利摘要本实用新型公开一种磁铁极性识别装置，在壳体的前端安放磁敏感元件，磁敏感元件的正极通过开关、电阻分别接电池的正极，其负极接电源的负极。在磁敏感元件的输出端分别接有两个支路，一个支路通过两个二极管和一个发光二极管接磁敏感元件的正极，另一个支路通过另外两个二极管和一个发光二极管接磁敏感元件的负极。开关闭合时，磁敏感元件接入回路，当有外界磁场接近时，磁敏感元件输出端的电位将发生变化，使其中一个支路的二极管和发光二极管导通点亮，使磁铁的极性得到识别。本装置是利用霍尔效应，充分利用了在不同磁铁极性下磁敏感元件所产生电压的差异，结构简单，使用携带方便，适合在加速器磁铁及其它磁铁相关领域中得到应用。
文档编号G01R33/00GK201051136SQ20062016745
公开日2008年4月23日 申请日期2006年12月13日 优先权日2006年12月13日
发明者彭全岭 申请人:中国科学院高能物理研究所