专利名称：多通道磁比较仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种多通道磁比较仪，该磁比较仪用于测量直流电流，属电磁测量技术领域。
对直流电流特别是强直流电流进行测量，目前应用最广泛的是磁比较式直流电流比较仪，即磁比较仪，它一般由测量头、通过电缆与测量头连接的激励电源，以及给测量头上的比例绕组供电的直流可控电源等构成，使用时被测电流从测量头中穿过，根据测量头上比例绕组的缠绕方式可将比较仪分为两大类，一类是在测量头上均匀缠绕一个比例绕组，称为单通道磁比较仪，另一类是将测量头分成多段，每段上分别缠绕一个比例绕组，称为多通道磁比较仪，由于外磁场的干扰及磁比较仪是用有差调节原理测量，因此这两类比较仪均存在磁误差和测量方法误差，单通道磁比较仪的磁误差大，不易消除，在实际中很少运用，多通道磁比较仪的磁误差较小，在实际中应用较广，但它的测量方法误差却难以满足要求，人们为了得到足够的小的测量方法误差，不得不增加测量头上比例绕组的个数，并加装十分庞大的磁屏蔽，这便使该仪器的结构十分复杂且成本较高。
为此，本发明的目的在于克服现有技术之不足，并提供一种结构简单、成本较低的磁比较仪。
实现本发明目的的技术方案为一种多通道磁比较仪，包括测量头、通过电缆与测量头相连的激励电源，以及给测量头上比例绕组供电的直流可控电源，其特殊之处是测量头由A探头和B探头叠合而成，A探头由单通道霍尔测磁器的探头及缠绕在其上的一个比例绕组构成，B探头则为均分成多段，且每段中开有气隙、气隙内置有霍尔元件的环状多边形铁芯，A、B探头叠合而成的测量头同样被均分成多段，其分段点与B探头的分段点相同，且每段上缠绕有一个比例绕组。
而且，构成A探头的单通道霍尔测磁器的探头为其中开有一个气隙、气隙内置有霍尔元件的环状多边形铁芯。
而且，测量头中A、B探头所用铁芯的形状、尺寸基本相同，均为矩形环状调制铁芯。
另外，测量头上比例绕组的缠绕方向应遵循如下原则，即比例绕组中流过的电流在铁芯中产生的磁势与被测电流在铁芯中产生的磁势相反。
并且，测量头上比例绕组的匝数与A探头上比例绕组的匝数相同。
由上述技术方案可知，本发明提供的多通道磁比较仪的测量头由A、B探头叠合而成，A探头由单通道霍尔测磁器的探头及缠绕在其上的一个比例绕组构成，其中单通道霍尔测磁器的探头又为中间开有一个气隙、气隙内置有霍尔元件的环状多边形铁芯，而这种结构与普通单通道磁比较仪的测量头的结构相类似，B探头为均分成多段，且每段中开有气隙、气隙内置有霍尔元件的环状多边形铁芯，A、B探头叠合而成的测量头同样被均分成多段，且每段上缠绕有一个比例绕组，这又使测量头同时具有多通道的结构，那么，在大量程时，只要该测量头上比例绕组的数目足够大，就可使磁误差限制在给定范围内，又因为测量方法误差的大小主要与磁比较仪的开环增益值有关，普通多通道比较仪的测量方法误差为其开环增益的倒数，而本发明提供的磁比较仪的测量方法误差为其开环增益与其中B探头的开环增益之积的倒数，因此在相同的给定条件下，本发明的测量方法误差可比普通多通道磁比较仪的测量方法误差小得多，这便使本发明有条件采用更多的通道数而不必加装磁屏蔽，从而达到误差小的同时结构简单、成本低的目的。
下面结合附图
对本发明作进一步详细说明。
附图为本发明的结构示意图。
由附图所示，本发明所述的多通道磁比较仪的测量头2由A、B探头4、3叠合而成，A探头由单通道霍尔测磁器的探头及缠绕在其上的一个比例绕组5构成，构成A探头4的单通道霍尔测磁器的探头结构可以是该探头为其中开有一个气隙、气隙内置有霍尔元件8的环状多边形铁芯，铁芯通过电缆9与激励电源10相连，均匀缠绕于铁芯上的比例绕组5的匝数为W1，由直流可控电源6对比例绕组5供以直流电流，B探头3铁芯的形状、尺寸与A探头4的铁芯基本相同，图中均为矩形环状调制铁芯，不同的是B探头3被均分成多段，每段中开有气隙，且每个气隙中置有霍尔元件14，为了清晰可见，附图中只画出了其中的一段，该段中的霍尔元件14通过电缆12与激励电源11相连，A、B探头4、3叠合后形成的测量头2同样被均分成多段，其分段点与B探头3上的分段点相同，每段上均匀缠绕一个匝数为W2的比例绕组13，显然该比例绕组13与A、B探头均交连，构成B探头3对A探头4的耦合偏置，比例绕组13由直流可控电源7供给直流电流，为了使图面清晰，图中仅画出了测量头2上所缠的一个比例绕组13，一般A探头4上比例绕组5的匝数W1与测量头2每段上比例绕组13的匝数W2相同，测量头2上比例绕组13的缠绕方向应遵循如下原则，即比例绕组13中流过的电流在铁芯中产生的磁势与被测电流在铁芯中产生的磁势方向相反，在使用比较仪时，应将被测直流电流的载流导体1置于测量头2内孔中，被测直流电流的测量结果即为该比较仪输出的直流电流与测量头2上每段中比例绕组13的匝数之积。
权利要求
1.一种多通道磁比较仪，包括测量头[2]、通过电缆[9、12]与测量头[2]相连的激励电源[10、11]，以及给测量头[2]上的比例绕组[5、13]供电的直流可控电源[6、7]，其特征在于测量头[2]由A控头[4]和B探头[3]叠合而成，A探头[4]由单通道霍尔测磁器的探头及缠绕在其上的一个比例绕组[5]构成，B探头[3]则为均分成多段，且每段中开有气隙、气隙内置有霍尔元件[14]的环状多边形铁芯，A、B探头[4、3]叠合而成的测量头[2]同样被均分成多段，其分段点与B探头[3]的分段点相同，且每段上均匀缠绕有一个比例绕组[13]。
2.根据权利要求1所述的磁比较仪，其特征在于构成A探头[4]的单通道霍尔测磁器的探头为其中开有一个气隙、气隙内置有霍尔元件[8]的环状多边形铁芯。
3.根据权利要求1或2所述的磁比较仪，特征在于测量头[2]中A、B探头[4、3]所用铁芯的形状、尺寸基本相同，均为矩形环状调制铁芯。
4.根据权利要求1或2所述的磁比较仪，其特征在于测量头[2]上比例绕组[13]的缠绕方向应遵循如下原则，即比例绕组[13]中流过的电流在铁芯中产生的磁势与被测电流在铁芯中产生的磁势相反。
5.根据权利要求1或2所述的磁比较仪，其特征在于测量头[2]上每段所缠比例绕组[13]的匝数与A探头[4]上比例绕组[5]的匝数相同。
全文摘要
本发明提供了一种多通道磁比较仪，它由测量头、激励电源及直流可控电源等构成，其特殊之处是该测量头由A、B探头叠合而成，通过测量头上缠绕的比例绕组形成B探头对A探头的耦合偏置，从而使该比较仪不仅误差小，而且结构简单、成本低。
文档编号G01R19/165GK1149133SQ96119669
公开日1997年5月7日 申请日期1996年10月29日 优先权日1996年10月29日
发明者韩德芳, 张科, 郭元春 申请人:郭元春, 韩德芳