一种电感磁芯测量工具的制作方法

一种电感磁芯测量工具
1.技术领域：
2.本实用新型涉及一种用于物理实验的电感磁芯测量工具。
3.

背景技术：

4.磁导率μ 是描述物质磁性的最基本的宏观物理量之一。根据所加磁场的性质，磁导率分为静态磁导率、复数磁导率和张量磁导率。
5.三种磁导率的测量方法也有所不同。复数磁导率是物质在交变磁场 h的作用下交变磁感应强度b与h的比值。b与h常常具有不同的相位，因为μ为复数，即μ＝b/h＝μ
′‑
jμ
″
，式中μ
″
表示材料的磁损耗。当频率从几赫到几十兆赫时，在用被测材料制成的环状磁芯上均匀绕制线圈，测出线圈的电感l和电阻r，利用公式μ/μ0＝【(r-r0)+jωl】/jωl0＝l /l0+(r-r0)/jωl0计算出复数磁导率。式中，μ0为空气的磁导率,l0和r0分别为无磁芯时同一线圈的电感和电阻。
6.目前采用霍尔效应实验仪和测试仪、线圈、万用表组合进行测量，其不足之处在于需要不同仪器组合进行测量，只能通过手动记录，实验效率低。
7.

技术实现要素：

8.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种测量温度可变、频率可变、距离可变条件下的磁导率，并能自动存储测量工况及测量结果的电感磁芯测量工具。
9.上述目的是这样实现的：它包括滑轨，两个滑块配合安装在滑轨上，两个滑块上都固定有磁芯基座，两个磁芯基座上都固定有环氧铁芯；两个环氧铁芯都有导线与由555信号放大ic构成的可控的多谐振荡器电路的控制端相连，多谐振荡器电路的输出端通过导线与ad9850数模转换模块的输入端连接,数模转换模块的输出端通过导线与单片机的信号输入端连接，单片机与键盘通过总线连接；滑轨处设有风扇和ptc电加热器，风扇和ptc电加热器分别通过导线与单片机的温度控制接口连接。数据存储卡与单片机通过数据总线连接，lcd显示屏通过数据总线连接单片机。
10.工作原理：通过手动调整两个磁芯基座的距离，两个磁芯基座发出的电磁信号传送给555信号放大ic构成的一个可控的多谐振荡器电路后得到调频脉冲信号，该信号通过ad9850数模转换模块转换成正弦波预方波信号输入到单片机。使用者通过按键，可以调节输入电磁材料的电压频率，进而改变磁导率和磁损耗，通过lcd显示屏显示测量的瞬时电压数值，进而直观的观察和记录磁导率的变化。还可以通过设置的距离刻度，改变磁性材料的距离，来观察电压的变化，对磁导率进行演算。磁性材料的下方放置了风扇和ptc电加热器，通过温度变化，观察电压的变化，进而分析温度对磁导率的影响。利用单片机控制温度并计算出磁导率并驱动lcd显示屏进行输出，同时将测量数据写入存储卡中。
11.本实用新型的优点是：可以设定多种工作模式，即温度可变模式、频率可变模式、距离可变模式下的电感磁芯测量，并能自动存储测量工况及测量结果，使用方便，实验效率高。
12.附图说明：
13.图1是本实用新型的结构示意图；
14.图2是本实用新型中磁芯基座与滑轨的安装状态示意图。
15.具体实施方式：
16.下面结合图1和图2对本实用新型做进一步说明；
17.它包括滑轨1，两个滑块2配合安装在滑轨上，两个滑块上都固定有磁芯基座3，两个磁芯基座上都固定有环氧铁芯4；两个环氧铁芯都有导线与由555信号放大ic构成的可控的多谐振荡器电路5的控制端相连，多谐振荡器电路的输出端通过导线与ad9850数模转换模块6的输入端连接,数模转换模块的输出端通过导线与单片机7的信号输入端连接，单片机与键盘9通过总线连接；滑轨处设有风扇10和ptc电加热器11，风扇和ptc电加热器分别通过导线与单片机的温度控制接口连接。数据存储卡12与单片机通过数据总线连接，lcd显示屏8通过数据总线连接单片机。
18.工作原理：通过手动调整两个磁芯基座的距离，两个磁芯基座发出的电磁信号传送给555信号放大ic构成的一个可控的多谐振荡器电路后得到调频脉冲信号，该信号通过ad9850数模转换模块转换成正弦波预方波信号输入到单片机。使用者通过按键，可以调节输入电磁材料的电压频率，进而改变磁导率和磁损耗，通过lcd显示屏显示测量的瞬时电压数值，进而直观的观察和记录磁导率的变化。还可以通过设置的距离刻度，改变磁性材料的距离，来观察电压的变化，对磁导率进行演算。磁性材料的下方放置了风扇和ptc电加热器，通过温度变化，观察电压的变化，进而分析温度对磁导率的影响。利用单片机控制温度并计算出磁导率并驱动lcd显示屏进行输出，同时将测量数据写入存储卡中。
19.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种电感磁芯测量工具，其特征是：包括滑轨（1），两个滑块（2）配合安装在滑轨上，两个滑块上都固定有磁芯基座（3），两个磁芯基座上都固定有环氧铁芯（4）；两个环氧铁芯都有导线与由555信号放大ic构成的可控的多谐振荡器电路（5）的控制端相连，多谐振荡器电路的输出端通过导线与数模转换模块（6）的输入端连接，数模转换模块的输出端通过导线与单片机（7）的信号输入端连接，单片机与键盘（9）通过总线连接；滑轨处设有风扇（10）和ptc电加热器（11），风扇和ptc电加热器分别通过导线与单片机的温度控制接口连接；数据存储卡（12）与单片机通过数据总线连接，lcd显示屏（8）通过数据总线连接单片机；两个磁芯基座发出的电磁信号传送给555信号放大ic构成的一个可控的多谐振荡器电路后得到调频脉冲信号，该信号通过数模转换模块转换成正弦波预方波信号输入到单片机，利用单片机计算出磁导率并驱动lcd显示屏进行输出，同时将测量数据写入存储卡中。

技术总结
一种电感磁芯测量工具涉及用于物理实验的电感磁芯测量工具。主要是为解决目前采用霍尔效应实验仪和测试仪、线圈、万用表组合测量实验效率低的问题而设计的。它包括滑轨，两个滑块安装在滑轨上，两个滑块上都固定有磁芯基座，两个磁芯基座上都固定有环氧铁芯；两个环氧铁芯都有导线与多谐振荡器电路的控制端相连，多谐振荡器电路的输出端通过导线与数模转换模块的输入端连接,数模转换模块的输出端通过导线与单片机的信号输入端连接，单片机与键盘通过总线连接；滑轨处设有风扇和电加热器，风扇和电加热器分别通过导线与单片机的温度控制接口连接。数据存储卡与显示屏都通过数据总线连接单片机。优点是可设定多种工作模式，实验效率高。实验效率高。实验效率高。


技术研发人员：杨明杰 李智峰 裴财源 肖佳煜 丁庆柱 刘静 丁庆杰 仲丽
受保护的技术使用者：辽宁金水云数据信息技术有限责任公司
技术研发日：2021.07.21
技术公布日：2022/2/7