本发明涉及涉及磁偏角检测领域，具体来说，涉及一种磁偏角测量装置。
背景技术：
目前较常用的测量磁偏角的方法为使用亥姆霍兹线圈，分别测量磁通量在x、y、z三个方向的分量，利用各分量与磁偏角的以下关系式求得磁偏角：
因此，亟需一种简便快捷测量被测物体的磁偏角的方法。
技术实现要素：
针对相关技术中的问题，本发明提出一种磁偏角测量装置，能够实时、快速的确定被测物体的磁偏角。
本发明的技术方案是这样实现的：
根据本发明的一个方面，提供了一种磁偏角测量装置，包括：磁感应强度传感器，用于测量被测物体的磁感应强度；旋转平台，磁感应强度传感器位于旋转平台上；驱动设备，用于驱动旋转平台旋转，以使得磁感应强度传感器的探头围绕被测物体旋转；控制器，连接于驱动设备，用于配置旋转平台的转速、零位位置参数、并确定旋转平台的旋转角度；其中，零位位置参数对应于旋转平台的零角度位置；当磁感应强度传感器测得最大磁感应强度时，旋转角度与零角度位置具有角度差，角度差为被测物体的磁偏角。
其中，旋转平台具有零位结构，以给定旋转平台的零角度位置。
在一个实施例中，磁偏角测量装置还包括：载物台，被测物体位于载物台上，载物台的支撑部由旋转平台的中心穿过，并且旋转平台围绕载物台旋转。
在一个实施例中，磁偏角测量装置还包括：夹持器，用于固定磁感应强度传感器，以使磁感应强度传感器的探头对准被测物体，并且夹持器高度可调以调节磁感应强度传感器的探头的高度。
在一个实施例中，磁偏角测量装置还包括：导轨，设置于旋转平台上；夹持器可移动的连接在导轨上。
优选的，磁感应强度传感器为高斯计。
优选的，驱动设备为步进电机。
在一些实施例中，磁偏角测量装置还包括：上位机，连接于控制器和磁感应强度传感器，用于根据被测物体的磁感应强度和旋转平台的旋转角度计算并显示磁偏角。
本发明的磁偏角测量装置，不需要测量三维方向各磁通量值，计算简便快捷，能够实时、快速确定被测物体的磁偏角；另外控制器可设置不同的旋转平台转速，能够满足不同的检测需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明测量磁偏角的测量原理的示意图；
图2是根据本发明具体实施例的磁偏角测量装置的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例，提供了一种磁偏角测量装置。为了更好的解释本发明，首先参考图1对本发明测量磁偏角的测量原理进行说明。
如图1所示，设定x轴方向为理想磁化方向即被测物体几何对称轴，磁感应强度传感器(如高斯计)探头由x方向旋转至磁感应强度最大值的f方向，旋转角度为α，被测物体磁偏角为γ。则：
因为磁偏角γ很小，故可作如下近似：
|f|≈|f′|
所以cosγ＝cosα，即：
α＝γ
因此，只要得到实际磁化方向在xoy平面内的投影方向，即为被测物体的磁偏角。而在实际磁化方向的xoy平面内的投影方向上，磁感应强度最大。本发明的磁偏角测量装置利用这一原理，将被测物体的理想磁化方向即几何对称轴对准磁感应强度传感器探头，使被测物体在xoy平面旋转，旋转过程中存在某一位置，该位置处磁感应强度最大，此时被测物体相对于理想磁化方向的旋转角度即为其磁偏角。
参考图2所示，本发明的磁偏角测量装置200包括：磁感应强度传感器210、旋转平台220、驱动设备230和控制器240。磁感应强度传感器210用于测量被测物体100的磁感应强度；磁感应强度传感器210位于旋转平台220上；驱动设备230用于驱动旋转平台220旋转，以使得磁感应强度传感器210的探头212围绕被测物体100旋转；控制器240连接于驱动设备230，用于配置旋转平台220的转速、零位位置参数、并确定旋转平台220的旋转角度。应当理解旋转平台220的旋转角度即为磁感应强度传感器210的探头212的旋转角度。其中，零位位置参数对应于旋转平台220的零角度位置；当磁感应强度传感器210测得最大磁感应强度时，旋转角度与零角度位置具有角度差，角度差为被测物体100的磁偏角。
其中被测物体100固定，通过旋转平台220旋转磁感应强度传感器210的探头212使其围绕被测物体100旋转，旋转过程中，控制器240实时采集、计算角度数据，磁感应强度传感器210实时采集磁感应强度数据。旋转过程中存在某一位置，该位置处磁感应强度最大，该位置处与被测物体100理想磁化方向(几何对称轴)的角度差，即该位置处与零位位置参数对应的零角度位置具有一角度差，该角度差即可作为磁偏角的表征。通过本发明的上述技术方案，不需要测量三维方向各磁通量值，计算简便快捷，能够实时、快速确定被测物体的磁偏角；另外控制器240可设置不同的旋转平台220转速，能够满足不同的检测需求。
优选的，驱动设备230采用步进电机。并通过控制器240通过步进电机来配置配置旋转平台220的转速，并且根据旋转平台220的转速可以确定旋转过程中旋转平台220的旋转角度。
在一些实施例中，磁偏角测量装置200还包括：上位机290，连接于控制器240和磁感应强度传感器210，控制器240和磁感应强度传感器210分别将测得的旋转角度数据和磁感应强度数据传输至上位机290，上位机290将接收到的数据进行滤波，并根据被测物体100的磁感应强度和旋转平台220的旋转角度计算得到磁偏角，并进行输出显示。控制器240可与上位机290进行实时通信。
其中，旋转平台220可具有零位结构(未示出)，即在旋转平台220的机械结构上安装一零位结构，以给定旋转平台220初始的零角度位置，使得控制器240能够根据该零角度位置计算得到旋转平台220的旋转角度。通过在旋转平台220的机械结构上安装零位结构，在测量开始前，调整旋转平台220的零位结构并对应设置控制器240的零位位置参数；在测试过程中，磁感应强度传感器210的探头212随旋转平台220进行旋转，控制器240可结合零角度位置计算得到旋转角度。
继续结合图2所示，磁偏角测量装置200还包括载物台250，被测物体100位于载物台250上，载物台250的支撑部252由旋转平台220的中心穿过，并且旋转平台220围绕载物台250旋转。具体的，旋转平台220具有一中空位置处，载物台250的支撑部252安装在旋转平台220的中空位置处，载物台250上可配置用于固定被测物体100的夹具，载物台250与旋转平台220可保持同心。
磁偏角测量装置200还包括夹持器260，夹持器260用于固定磁感应强度传感器210，以使磁感应强度传感器210的探头212对准被测物体100，其中夹持器260是高度可调的，以调节磁感应强度传感器210的探头212的高度。
其中，磁偏角测量装置200还包括导轨，导轨设置于旋转平台220上，夹持器260可移动的连接在导轨上。具体的，可在旋转平台220上径向开设凹槽222，在凹槽222内铺设导轨并安装夹持器260用于固定磁感应传感器探头212，夹持器260高度可调，旋转平台220、导轨、夹持器260三者共同保证了磁感应强度传感器210的探头212垂直升降、水平旋转、沿旋转平台220径向移动三个自由度的运动，以满足不同被测物体100的位置要求。
优选的，磁感应强度传感器210采用高斯计，用于测量被测物体100在空间某点的磁感应强度。
参考图2所示，磁感应强度传感器210为高斯计。被测物体100由夹具固定于载物台250上，高斯计探头由夹持器260固定于旋转平台220上。调整零位结构后，旋转平台220带动高斯计探头旋转，高斯计对被测物体100进行扫描测量其磁感应强度值，控制器240实时采集计算旋转角度值。上位机290负责采集、处理、存储磁感应强度值和旋转角度值。
高斯计探头对被测物体100进行循环扫描，逐点测量。上位机290采集到的磁感应强度数据可采用“冒泡法”计算最大值。即，上位机290每采集一个磁感应强度数据，与上一个磁感应强度数据比较，去小留大，并存储对应的旋转角度值。考虑到一般永磁体的磁偏角范围，本发明的磁偏角测量装置200以正负20度为一个测量周期，当被测物体100由负20度旋转至正20度时，一次测量完成。磁偏角测量装置200可采用多次测量求平均值的方法以保证测量结果的准确性，测量完成后进行输出并进行显示。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。