一种磁场测试传感器制作工装及制作工艺的制造方法与工艺

本发明涉及一种磁场测试传感器制作设备领域，特别涉及一种磁场测试传感器制作工装及制作工艺。

背景技术：
管型磁场测试探头广泛引用于方向定位和磁场的局域性测量标定领域，在进行管型磁场测试探头的制作时，要将霍尔元件装入到铜管中，并同时确保霍尔元件的感应方向和铜管的几何轴线相重合。现有技术一般利用物理学原理，采用永磁体磁针或传感器进行标定检测，需要应用磁屏蔽房工艺和亥姆赫兹线圈，其结构和操作都较为复杂，其霍尔元件的感应方向和铜管的几何轴线的偏角误差也较大，通常大于3°。中国专利申请号CN200910117170.7、公开号CN101587132公开了一种弱磁方向传感器的标定方法，该方法虽然能够实现理论上不需要现有的弱磁传感器标定使用的磁屏蔽房和亥姆霍兹线圈，在简单设备情况下实现对弱磁方向传感器的高精度标定，但是并未给出其能够实现的具体标定结构工装和标定方法。因此，目前仍需要一种工装能够快速将传感器的感应方向和磁力线的方向调试到一致，以实现霍尔元件在铜管内的准确定位。

技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术中所存在的现有管型磁场测试探头缺乏标定工装，其标定方法较为复杂的上述不足，提供一种能够快速将传感器的感应方向和磁力线调试到一致的磁场测试传感器制作工装，同时还提供了该磁场测试传感器的制作工艺。为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：一种磁场测试传感器制作工装，包括工作台，所述工作台上设有可相对工作台水平方向旋转的两个支架一，所述两个支架一之间连接有可相对所述支架一旋转的支架二，所述支架二上设有可夹持铜管的套筒夹具，所述工作台上通过支座固定有通电螺线圈，所述通电螺线圈套设在所述套筒夹具外。两个支架一以及位于其之间的支架二，套筒夹具设置在支架二上，且位于通电螺线圈内，将特斯拉计或待组装铜管（选择与铜管尺寸相同或尺寸接近的特斯拉计）套设固定在套筒夹具内，能够保证其与套筒夹具轴线平行；调整支架一水平旋转，保持支架二相对支架一不动，套筒夹具内的特斯拉计或铜管相对通电螺线圈水平位移，特斯拉计或铜管内的磁感应强度则会发生变化；保持支架一固定不动，调整支架二相对支架一在竖直方向旋转，套筒夹具内的特斯拉计或铜管相对通电螺线圈上下位移；通过旋转支架一和支架二来调节特斯拉计或铜管相对通电螺线圈的位置，进而能够方便特斯拉计或铜管内霍尔元件检测其所在通电螺线圈内位置的最大磁感应强度；当使用特斯拉计检测到通电螺线圈最大磁感应强度的位置时，保持支架一、支架二不动，将特斯拉计取出，再将铜管装入套筒夹具，然后铜管内放入霍尔元件，调整霍尔元件的上下左右位置，直到霍尔元件所检测到通电螺线圈磁感应强度最大位置，此时霍尔元件的磁感应方向与铜管的几何轴线相重合，实现了霍尔元件在铜管内的准确定位，再将霍尔元件封装入铜管内，则完成了包括由霍尔元件、铜管构成的磁场测试传感器的制作。利用该工装，通过特斯拉计标定的通电螺线圈磁感应强度最大位置为参照位置，霍尔元件能够在铜管内快速得找到通电螺线圈磁感应磁感应最大位置，以确保将霍尔元件磁感应方向与铜管几何轴线的方向调节为一致，能够实现霍尔元件在铜管内的准确定位，该工装结构简单、操作方便、结果可靠。优选地，所述两个支架一通过调节部件一调节其相对工作平台水平旋转，所述调节部件一包括固定所述工作台的轴承座，所述轴承座穿过有传动杆和连接在所述传动杆上的蜗杆，所述蜗杆适配有扇形齿轮；两个所述支架一连接有连杆，所述连杆与所述工作台之间设有旋转轴，所述旋转轴外套设轴承，所述轴承与所述扇形齿轮固定连接。两个支架一的水平旋转通过调节部件一实现，通过操控传动杆、蜗杆以及扇形齿轮，实现两个支架一相对工作台得水平方向旋转，蜗杆和扇形齿轮还能够实现自锁功能，便于两个支架一在完成对套筒夹具内的特斯拉计或铜管的调整后实现锁定。优选地，所述工作台设有与两个支架一适配的弧形槽，两个所述支架一穿过对应的所述弧形槽，所述连杆连接位于所述工作台下方的两个所述支架一端部，所述旋转轴、轴承、调节部件一均位于所述工作台下方。两个支架一穿过工作台，将调节部件一设于工作台下方，能够节约工作台表面的空间，便于磁场测试传感器的制作。优选地，所述支架二通过调节部件二旋转，所述调节部件二包括固定在其中一个所述支架一上的两个固定板上，两个所述固定板之间设置有蜗杆，所述蜗杆连接手轮，所述支架二端部连接有与所述蜗杆适配的扇形齿轮。固定在支架一上的调节部件二，通过蜗杆和扇形齿轮实现支架二的旋转和自锁，调节简单方便，有效利用了空间。优选地，所述工作台为圆形状，两个所述支架一平行、对称分布在工作台上，所述支架二垂直连接在两个所述支架一上，所述套筒夹具垂直连接在所述支架二中间位置，方便该工装的安装和套筒夹具内特斯拉计或铜管的磁感应强度的测试。本发明还提供了一种用于霍尔元件安装的调节杆，包括杆柄和杆球头，所述杆球头端部为平台，所述平台的直径小于所述杆球头最大直径，所述杆球头直径与待装配铜管内径适配，所述平台上设有与所述霍尔元件适配的凹槽。将霍尔元件设置在调节杆的凹槽内，再装入铜管内，便于调节霍尔元件的磁感应方向，调节杆为一次性夹具，可以与霍尔元件一起封装入铜管内，结构简单、调节方便。本发明还提供了一种磁场测试传感器的制作工艺，包括上述的一种磁场测试传感器制作工装，以及用于霍尔元件安装的调节杆，包括以下步骤：步骤一、选择与待装配铜管尺寸适配的特斯拉计，将其套装入套筒夹具内；步骤二、通电螺线圈启动，水平旋转两个支架一，当所述特斯拉计检测到磁感应强度最大时，两个所述支架一停止旋转，并锁定两个所述支架一；步骤三、旋转支架二，当所述特斯拉计检测到磁感应强度最大时，停止旋转，并锁定所述支架二；步骤四、将所述特斯拉计从所述套筒夹具取出，将铜管装入并固定在所述套筒夹具内；步骤五、将霍尔元件固定在所述调节杆的凹槽内，所述霍尔元件的引线朝外；步骤六、将调节杆的杆球头一端装入所述铜管内，所述杆球头与铜管内的内凸台适配，将所述霍尔元件的引线从位于所述支架二的铜管一端伸出，所述引线连接电源和电压表，该电压表也可以替换为其他类似的显示处理设备；步骤七、调节所述调节杆的杆柄水平旋转和竖直旋转，当检测到所述霍尔元件的磁感应强度最大时，停止调节；步骤八、将所述霍尔元件、调节杆与铜管一起进行封装，从套筒夹具内取出，完成磁场测试传感器的制作。利用该制作方法，先在套筒夹具内装入特斯拉计，调节支架一、支架二来调整特斯拉计的位置，从而能够标定通电螺线圈磁感应强度最大位置为参照位置，保持支架一、支架二固定不动；再将特斯拉计取出并更换铜管和霍尔元件，通过调节杆来调节霍尔元件相对铜管的位置，能够快速得找到通电螺线圈磁感应磁感应最大位置，再将霍尔元件、调节杆、铜管封装，此时霍尔元件磁感应方向与铜管几何轴线的方向调节为一致了，即实现霍尔元件在铜管内的准确定位，该制作方法步骤简单、操作方便、准确度高，减少了霍尔元件的磁感应方向与铜管几何轴线的偏角，其偏角能够实现小于1°。优选地，所述套筒夹具上沿径向设有便于固定所述铜管或特斯拉计的锁紧螺钉。与现有技术相比，本发明的有益效果：1、本发明所述的一种磁场测试传感器制作工装，在工作台上，通过支架一、支架二调节来寻找特斯拉计标定的通电螺线圈磁感应强度最大位置为参照位置，霍尔元件能够在铜管内快速得找到通电螺线圈磁感应磁感应最大位置，以确保将霍尔元件磁感应方向与铜管几何轴线的方向调节为一致，能够实现霍尔元件在铜管内的准确定位，该工装结构简单、操作方便、结果可靠；2、本发明所使用的调节部件一、调节部件二均通过蜗轮和扇形齿轮配合分别实现支架一的水平方向旋转、支架二的竖直方向旋转、以及自锁，结构简单可靠；3、本发明通过调节杆来实现霍尔元件在铜管内的位置调节，调节方便快速，且调节杆为一次性夹具，可以与霍尔元件一起封装入铜管内，结构简单、实用性高；4、利用本发明所述一种磁场测试传感器制作工艺，先在套筒夹具内装入特斯拉计，调节支架一、支架二来调整特斯拉计的位置，从而能够标定通电螺线圈磁感应强度最大位置为参照位置，保持支架一、支架二固定不动；再将特斯拉计取出并更换铜管和霍尔元件，通过调节杆来调节霍尔元件相对铜管的位置，能够快速得找到通电螺线圈磁感应磁感应最大位置，再将霍尔元件、调节杆、铜管封装，此时霍尔元件磁感应方向与铜管几何轴线的方向调节为一致，即实现霍尔元件在铜管内的准确定位，该制作方法步骤简单、操作方便、准确度高，减少了霍尔元件的磁感应方向与铜管几何轴线的偏角，其偏角能够实现小于1°。附...