一种用于磁场线圈的抗扰度综合测试仪的制作方法

1.本发明涉及测试设备技术领域，具体涉及一种用于磁场线圈的抗扰度综合测试仪。


背景技术：

2.磁场抗扰度试验是高压电器(尤其是智能高压设备)电磁兼容试验项目的主要内容之一，而电磁兼容试验已纳入国家强制性认证范畴。磁场发生器(包括工频磁场发生器、脉冲磁场发生器和阻尼振荡磁场发生器)是实施磁场抗扰度试验的主要标准器。电子产品同样也能够经受外界的一些干扰(电场、磁场或是其它形式的干扰)，这个测试称作抗扰度测试。我们目前无论是市场上见到的电子消费品(电视、冰箱、洗衣机等)还是轨道交通、船用设备、军用设备等，这些都需要进行电磁兼容的测试。而工频磁场就是电磁兼容测试中的抗扰度测试中测试项目，主要是测试电子产品使用在大电流附近时候，面对交流强磁场(工频50hz/60hz)，该电子产品是否能够正常工作。
3.现有技术中的抗扰度测试仪一般由噪声发生器和耦合探头组成，通过噪声发生器产生所需的干扰信号，再通过耦合探头对矩形线圈进行抗扰测试，矩形线圈接收到的电场或者磁场干扰信号是通过耦合探头产生的，而耦合探头与矩形线圈之间的距离有关，该距离会影响干扰信号的强度，如果耦合探头与矩形线圈之间距离发生变换，将导致干扰信号的强度呈非线性的迅速变化，因此相同产品的抗扰度测试，很难保证测试的一致性和精确性。
4.因此，有必要设计一种保证测试一致性和精确性的用于磁场线圈的抗扰度综合测试仪。


技术实现要素：

5.本发明针对现有技术中所存在的上述技术问题，提供了一种用于磁场线圈的抗扰度综合测试仪，解决了现有技术中耦合探头与矩形线圈之间距离发生变换，很难保证测试的一致性和精确性问题。
6.为实现上述技术目的，本发明实施例提供了一种一种用于磁场线圈的抗扰度综合测试仪，包括：测试仪主体；测试台，设置在所述测试仪主体内，所述测试台的顶部设置有测试设备主体；测试单元，包括耦合探头和移动机构，所述耦合探头设置在所述测试设备主体的上方，用于向所述测试设备主体发送干扰信号；所述移动机构包括竖向移动组件和横向移动组件，所述竖向移动组件包括l形连杆和驱动组件，所述l形连杆的第一端与所述耦合探头连接、第二端与所述驱动组件连接，所述驱动组件驱动所述l形连杆带动所述耦合探头在上下方向上往复移动；所述横向移动组件与所述驱动组件连接，用于驱动所述耦合探头和所述竖向移动组件在水平方向上往复移动；以及控制单元，与所述移动机构电性连接，用于控制所述移动机构带动所述耦合探头移动至相应的位置。
7.进一步地，所述驱动组件包括：驱动框架，与所述测试仪主体可滑动连接；所述驱
动框架包括一对第一侧壁和一对第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁围合形成闭合的矩形框；一对所述第一侧壁相对设置在所述矩形框的两边，一对所述第二侧壁相对设置在所述矩形框架的另两边；第一螺杆，其第一端与一对所述第一侧壁中的一个第一侧壁可转动连接；滑块，与所述l形连杆的第二端连接，所述滑块内部设置有与所述第一螺杆相配合的第一螺纹孔；和第一驱动电机，与所述第一螺杆的第二端传动连接，用于驱动所述第一螺杆绕其轴线旋转。
8.进一步地，一对所述第二侧壁上均设置有沿所述滑块的运动方向延伸的滑槽，所述滑块的两侧均设置有与所述滑槽相对应的滑动部。
9.进一步地，所述横向移动组件包括：安装座，与所述测试仪主体固定连接；第二螺杆，其第一端与所述安装座可转动连接；螺纹套筒，其外壁与所述驱动框架连接，所述螺纹套筒的内部设置有与所述第二螺杆相配合的第二螺纹孔；和第二驱动电机，与所述第二螺杆的第二端传动连接，用于驱动所述第二螺杆绕自身轴线旋转。
10.进一步地，所述测试仪主体的顶部内表面和底部内表面均设置有屏蔽层；所述测试仪主体内设置有至少两个屏蔽板，两个所述屏蔽板和所述测试仪主体之间形成有试验空间，所述测试单元设置在所述试验空间内。
11.进一步地，所述测试设备主体包括屏蔽筒、磁场线圈、固定板和安装架，其中：所述屏蔽筒的内部中空形成有测试空间；所述磁场线圈设置在所述测试空间内；所述固定板设置在所述磁场线圈的外周侧；所述安装架与所述固定板连接。
12.进一步地，所述固定板和所述安装架均包括多个，多个所述固定板呈矩阵等角度圆周分布在所述磁场线圈的四周侧，所述安装架通过螺栓与所述固定板固定连接。
13.进一步地，所述测试设备主体还包括第一减振组件，所述第一减振组件包括：连接座，分别与所述安装架和所述屏蔽筒连接；所述连接座的内壁面上设置有凸台；和第一弹簧，其第一端与所述连接座固定连接、第二端与所述屏蔽筒固定连接；所述第一弹簧的内径大于所述凸台的内径。
14.进一步地，所述连接座包括底座和凸起座，所述底座与所述安装架连接，所述凸起座的第一端与所述屏蔽筒连接、第二端与所述底座连接；所述凸起座内部中空形成有安装空间，所述安装空间的内径大于所述第一弹簧的外径。
15.进一步地，所述抗扰度综合测试仪还包括第二减振组件，所述第二减振组件设置在所述测试仪主体内；所述第二减振组件包括：减振壳，其两端分别与所述测试仪主体的内壁连接；两个减振柱，设置在所述减振壳内，两个减振柱之间存在间隙；两个第二弹簧，分别套设在两个所述减振柱上；和阻尼块，设置在两个所述减振柱之间的间隙内，阻尼块的外壁与所述减振壳可滑动连接。
16.本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
17.1、本发明实施例中通过在测试设备主体上方设置耦合探头，耦合探头通过竖向移动组件电力控制，实现耦合探头上下位置移动，通过横向移动组件驱动竖向移动组件带动耦合探头水平移动，从而本发明通过设置控制单元可以自动控制耦合探头的运行轨迹，从而保证了多个相同的被测产品的抗扰度测试的一致性和精确性，有效解决耦合探头与矩形线圈之间距离发生变换，很难保证测试的一致性和精确性问题，增强了抗扰度测试仪的自动化和精确化。
18.2、本发明实施例中通过在测试仪主体顶部内表面与底部内表面设置屏蔽层，在测试设备主体内设置屏蔽板，以及在磁场线圈外周侧设置屏蔽筒，通过设置多组屏蔽结构将矩形磁场线圈测量主体设备放置在几乎密闭空间内，实现了即使在外部环境电磁干扰较大房间内，也能够通过此抗扰度综合测试仪有效降低外部电磁、噪声干扰，提高测量的精度，有效解决现有的用于磁场线圈的抗扰度综合测试装置，测量结果极容易受到外部电信号噪声的干扰问题。
19.3、本发明实施例中通过在测试仪主体内部两侧分别设置第二减振组件，第二减振组件内部设置有减振柱，减振柱外周设置第二弹簧，减振柱与减振壳内壁之间设置有阻尼块，测试仪主体运行过程中会产生振动，当振动产生时通过减振柱、第二弹簧弹性伸缩以及阻尼块与减振壳内壁摩擦耗能对振动缓和吸收，提高测试仪主体的减振性能，减少由于振动产生的噪声对抗扰度测试进行的干扰，提高测试精度，另外通过在磁场线圈与屏蔽筒之间设置弹簧，来进一步降低振动对磁场线圈抗扰度测试产生的影响，进一步提高测试准确度。
附图说明
20.图1为本发明实施例中抗扰度综合测试仪的立体结构示意图；
21.图2为本发明实施例中抗扰度综合测试仪的内部结构示意图；
22.图3为本发明实施例中竖向驱动组件的结构示意图；
23.图4为本发明实施例中测试设备主体内部结构示意图；
24.图5为图4中a部分的放大图；
25.图6为本发明实施例中第二减振组件的结构示意图。
26.附图标记说明
[0027]1‑
测试仪主体，2
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测试台，3
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耦合探头，4
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l形连杆，5
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散热槽，6
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控制面板，7
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控制器，8
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驱动框架，9
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第一侧壁，10
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第二侧壁，11
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第一螺杆，12
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滑块，13
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第一驱动电机，14
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滑槽，15
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滑动部，16
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安装座，17
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第二螺杆，18
‑
螺纹套筒，19
‑
第二驱动电机，20
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屏蔽层，21
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屏蔽板，22
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试验空间，23
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屏蔽筒，24
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磁场线圈，25
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固定板，26
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安装架，27
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测试空间，28
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连接座，29
‑
凸台，30
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第一弹簧，31
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底座，32
‑
凸起座，33
‑
减振壳，34
‑
减振柱，35
‑
第二弹簧，36
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阻尼块，37
‑
导槽，38
‑
导块，39
‑
测试设备主体。
具体实施方式
[0028]
通过解释以下本发明的优选实施方案，本发明的其他目的和优点将变得清楚。
[0029]
图1
‑
图6示出了本发明提出的一种用于磁场线圈24的抗扰度综合测试仪的结构示意图。为叙述方便，下文中所称的“上”、“下”、“左”、“右”与附图本身的上、下、左、右方向一致，但不对本发明结构起限定作用。
[0030]
如图1
‑
图6所示，本发明提供的一种用于磁场线圈的抗扰度综合测试仪，包括测试仪主体1、测试台2、测试单元和控制单元。其中，测试台2设置在测试仪主体1内，测试台2的顶部设置有测试设备主体39，为测试设备主体39提供支撑作用。测试单元包括耦合探头3和移动机构，耦合探头3设置在测试设备主体39的上方，用于向测试设备主体39发送干扰信号；移动机构包括竖向移动组件和横向移动组件，竖向移动组件包括l形连杆4和驱动组件，
l形连杆4的第一端与耦合探头3连接、第二端与驱动组件连接，驱动组件驱动l形连杆4带动耦合探头3在上下方向上往复移动；横向移动组件与驱动组件连接，用于驱动耦合探头3和竖向移动组件在水平方向上往复移动；以及控制单元，与移动机构电性连接，用于控制移动机构带动耦合探头3移动至相应的位置。测试仪主体1为整个抗扰度综合测试仪的外壳结构，对内部的元器件等起到防护作用；测试仪主体1的两侧分别设置有散热槽5，散热槽5贯穿测试仪主体1壳体内外壁，散热槽5对称分布在测试仪主体1两侧，通过散热槽5对测试仪主体1内部电子元器工作过程产生的热量进行疏散，提高散热效果。测试单元还包括发生器，发生器和耦合探头3电性连接，通过发生器产生所需的干扰信号，再通过耦合探头3进行抗扰测试。控制单元包括控制面板6和控制器7，控制面板6设置在测试仪主体1的正面，控制面板6通过导线与控制器7电性连接，控制器7通过导线与外部电源电性连接，通过控制面板6对测试仪主体1内部元器件进行操控。耦合探头3通过导线与控制器7电性连接。控制器7可以选用51系列单片机。单片机microcontro l l ers是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器cpu、随机存储器ram、只读存储器rom、多种i/o口和中断系统、定时器/计数器等功能还可以包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、a/d转换器等电路集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。
[0031]
本发明实施例中通过在测试设备主体39上方设置耦合探头3，耦合探头3通过竖向移动组件电力控制，实现耦合探头3上下位置移动，通过横向移动组件驱动竖向移动组件带动耦合探头3水平移动，从而本发明通过设置控制单元可以自动控制耦合探头3的运行轨迹，从而保证了多个相同的被测产品的抗扰度测试的一致性和精确性，有效解决耦合探头3与矩形线圈之间距离发生变换，很难保证测试的一致性和精确性问题，增强了抗扰度测试仪的自动化和精确化。
[0032]
在一些实施例中，如图2和图3所示，驱动组件包括驱动框架8、第一螺杆11、滑块12和第一驱动电机13，其中：驱动框架8与测试仪主体1可滑动连接；驱动框架8包括一对第一侧壁9和一对第二侧壁10，第一侧壁9和第二侧壁10围合形成闭合的矩形框；一对第一侧壁9相对设置在矩形框的两边，一对第二侧壁10相对设置在矩形框架的另两边；第一螺杆11，其第一端与一对第一侧壁9中的一个第一侧壁9可转动连接；滑块12，与l形连杆4的第二端连接，滑块12内部设置有与第一螺杆11相配合的第一螺纹孔；第一驱动电机13，与第一螺杆11的第二端传动连接，用于驱动第一螺杆11绕其轴线旋转。第一螺杆11的外壁面上设置有外螺纹，该外螺纹与第一螺纹孔的内螺纹相适配。第一螺杆11与驱动框架8的第一侧壁9连接处可以设置有轴承，使第一螺杆11能够相对于驱动框架8旋转。l形连杆4的其中一条边即水平边朝向上述矩形框的中心，且其延伸方向与矩形框的中轴线重合，使滑块12能够容纳在驱动框架8内。第一驱动电机13与控制器7电性连接，第一驱动电机13可以为伺服电机，进一步为步进电机，控制器7通过脉冲信号控制第一驱动电机13运行。第一驱动电机13驱动第一螺杆11绕其轴线旋转，带动滑块12沿第二螺杆17的延伸方向即上下方向移动，通过l形连杆4带动耦合探头3上下移动，通过竖向驱动组件电力控制实现耦合探头3上下位置移动。本申请中也可以将第一螺杆11的两端分别与一对第一侧壁9可转动连接，其连接处设置有轴承，第一螺杆11的上端穿过第一侧壁9与第一驱动电机13的输出端连接。
[0033]
在一些实施例中，如图3所示，一对第二侧壁10上均设置有沿滑块12的运动方向延
伸的滑槽14，滑块12的两侧均设置有与滑槽14相对应的滑动部15。当第一驱动电机13驱动滑块12带动l形连杆4、耦合探头3上下移动时，滑动部15能够沿滑槽14延伸方向即上下方向往复移动，一方面限制滑块12自转，使其只能沿上下方向移动，另一方面为滑块12的上下移动提供导向和限位作用，避免移动偏移使耦合探头3位置出现偏差，进一步增加了测试的精确性。
[0034]
在一些实施例中，如图2所示，横向移动组件包括安装座16，第二螺杆17、螺纹套筒18和第二驱动电机19，其中，安装座16，与测试仪主体1固定连接；第二螺杆17，其第一端与安装座16可转动连接；螺纹套筒18，其外壁与驱动框架8连接，螺纹套筒18的内部设置有与第二螺杆17相配合的第二螺纹孔；第二驱动电机19，与第二螺杆17的第二端传动连接，用于驱动第二螺杆17绕自身轴线旋转。具体的，安装座16与测试仪主体1可以通过螺栓连接，第二螺杆17的第一端与安装座16的连接处可以设置有轴承，使第二螺杆17能够相对于安装座16绕自身轴线旋转。第二螺纹孔的内径尺寸与第二螺杆17的外径尺寸相适配，第二螺杆17贯穿插接在第一螺纹孔内，使第二螺杆17与螺纹套筒18螺纹传动连接。第二驱动电机19与控制器7电性连接，第二驱动电机19可以为伺服电机，进一步为步进电机，控制器7通过脉冲信号控制第二驱动电机19运转。第二螺杆17安装于第二驱动电机19的输出端，启动第二驱动电机19，第二驱动电机19驱动第二螺杆17旋转，螺纹套筒18在水平方向上移动，带动竖向移动组件和耦合探头3在水平方向上移动。测试仪主体1的内壁上设置有滑槽14，驱动框架8的第二侧壁10上与导槽37相对应的位置设置有与导槽37相配合的导块38。上述导槽37的截面可以为t型，相应的导块38的截面也为t型，为驱动框架8的水平移动提供导向和限位作用，避免移动偏移使耦合探头3位置出现偏差，进一步增加了测试的精确性。本申请中驱动框架8上的导块38可以设置在第一侧壁9上，相应的，滑槽37设置在测试仪主体1的顶部内壁面上，同样可以起到辅助滑动的技术效果。
[0035]
在一些实施例中，如图1和图2所示，测试仪主体1的顶部内表面和底部内表面均设置有屏蔽层20；测试仪主体1内设置有至少两个屏蔽板21，两个屏蔽板21和测试仪主体1之间形成有试验空间22，测试单元设置在试验空间22内。两个屏蔽板21对称分布在测试仪主体1内部，屏蔽板21两端分别通过螺栓件与测试仪主体1内壁固定连接，通过屏蔽板21有效降低外部电磁、噪声干扰，提高测量的精度。上述屏蔽层20和屏蔽板21可以采用现有技术中的屏蔽材料，本申请不做具体限制。
[0036]
在一些实施例中，如图4所示，测试设备主体39包括屏蔽筒23、磁场线圈24、固定板25和安装架26，其中：屏蔽筒23的内部中空形成有测试空间27；磁场线圈24设置在测试空间27内；固定板25设置在磁场线圈24的外周侧；安装架26大致呈u形，与固定板25连接。通过在磁场线圈24外周侧设置屏蔽筒23，配合屏蔽层20和屏蔽板21形成多组屏蔽结构将矩形磁场线圈24放置在几乎密闭空间内，实现了即使在外部环境电磁干扰较大房间内，也能够通过此抗扰度综合测试仪有效降低外部电磁、噪声干扰，提高测量的精度，有效解决现有的用于磁场线圈24的抗扰度综合测试装置，测量结果极容易受到外部电信号噪声的干扰问题。
[0037]
在一些实施例中，如图4所示，固定板25和安装架26均包括多个，多个固定板25呈矩阵等角度圆周分布在磁场线圈24的四周侧，安装架26通过螺栓与固定板25固定连接，分散磁场线圈24的支撑受力，增加磁场线圈24的稳定性。
[0038]
在一些实施例中，如图4和图5所示，测试设备主体39还包括第一减振组件，第一减
振组件包括连接座28和第一弹簧30，其中：连接座28，分别与安装架26和屏蔽筒23连接；连接座28的内壁面上设置有凸台29；第一弹簧30，其第一端与连接座28固定连接、第二端与屏蔽筒23固定连接；第一弹簧30的内径大于凸台29的内径。连接座28可以通过螺栓与安装架26连接。凸台29可以设置为橡胶材质，凸台29的设置一方面能够使第一弹簧30稳定安装，另一方面弹簧振动发生形变时，凸台29能够起到缓冲作用，吸收振动，增加第一弹簧30的使用寿命。第一弹簧30的设置进一步降低振动对磁场线圈24抗扰度测试产生的影响，进一步提高测试准确度。
[0039]
在一些实施例中，如图5所示，连接座28包括底座31和凸起座32，底座31与安装架26连接，凸起座32的第一端与屏蔽筒23固定连接、第二端与底座31固定连接；凸起座32内部中空形成有安装空间，安装空间的内径大于第一弹簧30的外径。底座31可以通过螺栓与安装架连接；凸起座32可以为空心的圆柱体结构，其设置可以防止第一弹簧30使用过程中发生横向位移，提高第一弹簧30的稳定性。
[0040]
在一些实施例中，如图2和图6所示，抗扰度综合测试仪还包括第二减振组件，第二减振组件设置在测试仪主体1内；第二减振组件包括减振壳33、两个减振柱34、两个第二弹簧35和阻尼块36，其中：减振壳33的两端分别与测试仪主体1的内壁连接；两个减振柱34，设置在减振壳33内，两个减振柱34之间存在间隙；两个第二弹簧35，分别套设在两个减振柱34上；阻尼块36，设置在两个减振柱34之间的间隙内，阻尼块36的外壁与减振壳33可滑动连接。减振柱34可以选用橡胶材质，具有一定的弹性。两个第二弹簧35背向的一端分别与减振壳33固定连接，另一端与阻尼块36接触或固定连接。减振阻尼块36是以橡胶高分子材料为主要原材料，配以适量的填充材料、粘性材料、软化剂、防老剂等混炼而成，并依据要求加工成不同尺寸规格的片状、块状或条状的不同颜色的粘弹性高阻尼材料。测试仪主体1运行过程中会产生振动，当振动产生时通过减振柱34、第二弹簧35弹性伸缩以及阻尼块36与减振壳33内壁摩擦耗能对振动缓和吸收，提高测试仪主体1的减振性能，减少由于振动产生的噪声对抗扰度测试进行的干扰，提高测试精度。
[0041]
本发明一种实施例的工作原理是：一种用于磁场线圈24的抗扰度综合测试仪在使用时，通过在测试设备主体39顶部设置耦合探头3，耦合探头3一端通过l形连杆4、滑块12与第一螺杆11连接，从而通过竖向驱动组件电力控制实现耦合探头3上下位置移动，横向驱动组件通过电力驱动带动竖向驱动组件，进而带动耦合探头3水平移动，从而本发明通过设置控制器7可以通过自动控制耦合探头3的运行轨迹，从而保证了多个相同的被测产品的抗扰度测试的一致性和精确性，有效解决耦合探头3与矩形线圈之间距离发生变换，很难保证测试的一致性和精确性问题。
[0042]
参考本发明的优选技术方案详细描述了本发明的用于磁场线圈24的抗扰度综合测试仪，然而，需要说明的是，在不脱离本发明的精神的情况下，本领域技术人员可在上述公开内容的基础上做出任何改造、修饰以及变动。本发明包括上述具体实施方案及其任何等同形式。