专利名称：二维微磁仪探头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种微磁仪，尤其涉及一种二维微磁仪探头。
背景技术：
目前，测量磁场仪器一般为高斯计或特斯拉计。其探头内置霍尔元件，将探头移至 磁场环境并旋转至适当位置，霍尔元件上则可以产生霍尔电压信号，通过仪器内置电路及 单片机系统对信号进行处理分析后，在显示屏上显示所测磁场的磁感应强度大小。但是，目 前的高斯计或特斯拉计不能测量出磁感应强度的方向，给应用带来不便。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供二维微磁仪探头。本实用新型通过如下技术方案实现一种二维微磁仪探头，包括两个霍尔元件和一个探头基体，所述霍尔元件分别安 装在探头基体的两个相互垂直的表面。上述的二维微磁仪探头中，所述霍尔元件焊接在电路板上，电路板通过过盈配合 装在探头基体上。上述的二维微磁仪探头中，霍尔元件的管脚与通过焊点与所述电路板上的覆铜电 线焊接。上述的二维微磁仪探头中，霍尔元件的管脚通过所述电路板上的覆铜电线与微磁 仪内部的单片机电连接。上述的二维微磁仪探头中，所述探头基体为APS塑探头基体。上述的二维微磁仪探头中，所述霍尔元件为UGN3503霍尔元件。总的来说，与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和效果本二维微磁仪探头 克服现有磁场测量仪器不能测量出磁场方向的不足。本实用新型结构简单，安装方便，将该 二维探头应用于微磁仪中，不仅能测量出磁场的磁感应强度的大小，而且能方便地测量出 空间任一微小磁场的方向。
图1是本实用新型的二维微磁仪探头的结构示意图。图2是二维微磁仪机械装配图。图中1.微磁仪探头基体2.霍尔元件3.小电路板4.焊锡点5.覆铜电线6.探 头外壳7.信号传送线套管8.微磁仪电路板腔体9.显示屏10.键盘控制按钮11.底座。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施作进一步说明，但本实用新型的保护和实施不 限于此。[0016]在图1中，已焊接上霍尔元件2的小电路板3与微磁仪基体1通过过盈配合装配 在一起。为保证两个霍尔元件的垂直度，微磁仪基体1采用APS塑料为原材料，通过高精度 铣床加工获得。小电路板按设计尺寸装配。霍尔元件2的管脚与小电路板3上的覆铜电线 5之间通过焊锡点4焊接。霍尔元件2在分别感应到两相互垂直的磁场分量后，通过覆铜电 线将霍尔电压信号由传输线输入微磁仪内部的单片机控制系统。为减少信号在传输过程中 受到的干扰，应该尽量保证焊锡点4的均勻饱满，形状规则。在图2中，霍尔元件探头装配在探头外壳6内腔，并用铝材紧定螺钉固定，信号由 传输线从套管7内部走线，传至微磁仪电路板腔体8中的数据处理系统(如单片机系统)， 该系统内含单片机电路，放大电路及A/D转换电路等。经数据处理后，在显示屏9上显示出 测量结果。可通过控制键盘控制按钮10，对测量结果选择显示，并可选择显示各个方向的磁 场分量及其合场强大小，以及磁场方向角。探头外壳6还起到保护易损原件霍尔片的作用， 以及对测量环境不产生干扰的作用。底座11为整个测量提供了一个稳定的基础，使测量过 程不产生抖动。本实用新型由事先制作好的电压基准与霍尔电压进行差分，再通过多路模拟开关 分时选择各通道的信号，经过运算放大器和A/D转换器，最后进入单片机系统。微磁仪原理简介当外磁场垂直穿过霍尔元件片时，若给霍尔元件通以恒定电流， 则在霍尔元件的输出脚会输出霍尔电压信号。霍尔电压与事先制作好的电压基准进行差分 运算，所得各通道信号经过多路模拟开关分时选择，通过运算放大器和A/D转换器，进入单 片机系统进行处理分析，最后在显示屏上显示所测磁场的磁感应强度大小以及磁感应强度 与设定的空间直角坐标系中各坐标轴正方向的夹角，从而达到测量磁场的大小和方向之目 的。下面再介绍一下测量实验测量环境由亥姆霍兹线圈产生磁场。探头位置置于亥姆霍兹线圈中间。测量微磁仪在初始测量时将初始值自动归零，然后进行精度测试。实验中让微磁 仪与我实验室在市场购买的高斯计同时进行测量，测量数据对比如表1所示。表 权利要求二维微磁仪探头，其特征在于包括两个霍尔元件和一个探头基体，所述霍尔元件分别安装在探头基体的两个相互垂直的表面。
2.根据权利要求1所述的二维微磁仪探头，其特征在于所述霍尔元件焊接在电路板 上，电路板通过过盈配合装在探头基体上。
3.根据权利要求2所述的二维微磁仪探头，其特征在于霍尔元件的管脚与通过焊点与 所述电路板上的覆铜电线焊接。
4.根据权利要求3所述的二维微磁仪探头，其特征在于霍尔元件的管脚通过所述电路 板上的覆铜电线与微磁仪内部的单片机电连接。
5.根据权利要求1 4任一项所述的二维微磁仪探头，其特征在于所述探头基体为 APS塑探头基体。
6.根据权利要求5所述的二维微磁仪探头，其特征在于所述霍尔元件为UGN3503霍尔 元件。专利摘要本实用新型公开一种二维微磁仪探头，包括两个霍尔元件和一个探头基体，所述霍尔元件分别安装在探头基体的两个相互垂直的表面，霍尔元件焊接在电路板上，电路板通过过盈配合装在探头基体上。当外磁场垂直穿过霍尔元件片时，若给霍尔元件通以恒定电流，则在霍尔元件的输出脚会输出霍尔电压信号。霍尔电压与事先制作好的电压基准进行差分运算，所得各通道信号经过多路模拟开关分时选择，通过运算放大器和A/D转换器，进入单片机系统进行处理分析，计算出测量结果。本实用新型结构简单，安装方便，使微磁仪不仅能测量出磁场的磁感应强度的大小，而且能方便地测量出空间任一微小磁场的方向。
文档编号G01R33/07GK201754180SQ20102026251
公开日2011年3月2日 申请日期2010年7月16日 优先权日2010年7月16日
发明者张红, 徐海红, 续志峰, 陈伟丰, 陈祝权, 鲍翔 申请人:华南理工大学