多通道三轴漏磁检测探头

1.本发明属于漏磁检测技术领域，具体为多通道三轴漏磁检测探头。


背景技术：

2.一般采用单轴磁敏元器件如hall、tmr去测量金属性材料表面的损伤情况，但是单轴漏磁信号对于损伤的辨识率较低。对于三轴方案，目前采用的是将三个单轴的磁敏元器件放置在空间中同一点的三个不同方向上去测量三个不同轴的漏磁场。这样的单轴组合而成的传感器阵列体积较大，精度较低。一般单轴的磁敏元器件需要5v电压供电，而且传感器的输出量是模拟量，在后续的接收传感器输出的控制器要另外加ad转换处理电路，一旦通道数增多，ad转换电路就会变得很复杂，而且成本会增加。传感器探头的电路板采用的是具有一定厚度的pcb板，这会造成探头和被检测金属对象之间的提离值增加pcb的厚度。3d磁传感器元器件最近几年才刚刚生产出来。
3.但是目前还没有采用tlv493d-a1b6形成多通道三轴漏磁检测探头。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：为了解决上述提出的问题，提供多通道三轴漏磁检测探头。
5.本发明采用的技术方案如下：多通道三轴漏磁检测探头，所述检测探头采用8个tlv493a1b6磁传感器形成传感器阵列，相邻两个传感器元器件之间的距离是5.4mm，8个元器件和探头外的主控mcu之间采用iic通讯方式；将8个元器件的vdd、sda、scl引脚全部串联连一个110欧姆的电阻并且引出来，并将所有gnd引脚相连接且引出；每个元器件的vdd引脚和gnd之间串联一个100nf的滤波电容。
6.在一优选的实施方式中，所述探头中的电阻和电容均采用0805贴片封装，tlv493采用的也是贴片封装。
7.在一优选的实施方式中，所述电路板的layout设计采用的是两层，分别是bottom layer层和top layer层，两个层之间采用直径为1.27mm的通孔相连接。
8.在一优选的实施方式中，所述引出的引脚vdd1～vdd8、gnd都引出去连接一个焊盘。
9.在一优选的实施方式中，所述电路板的基材采用的是有胶电解，两个layout层的铜厚度是1oz。
10.在一优选的实施方式中，所述电路板的覆盖膜采用的是黄膜，丝印是白色；电路板的整体尺寸是25.2mm*55.4mm*0.23mm。
11.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
12.1、本发明中，采用3d磁传感器代替三个单轴磁敏元器件去检测空间中某点的三轴的漏磁场信号，减小了探头体积，提高漏检测精度。相对于单轴探头，可以检测到更多特征的漏磁场信号。采用fpc电路板软板，降低了传感器与被检测金属对象之间的提离值，以提高检测精度。8个三轴磁传感器之间以最大电气限度紧密排列，提高漏磁检测精度。
13.2、本发明中，采用8个贴片封装的3d磁传感器元器件tlv493d-a1b6以及外围电路形成8通道三轴漏磁检测探头。相比利用单轴磁敏元器件检测被检测金属对象的单轴漏磁信号特征，本发明中采用的三轴磁敏元器件能够检测被检测金属对象的三个不同轴向的漏磁场信号特征，所以识别维度更高，损伤信号辨识度更高。相比于利用由多组三个单轴磁敏元器件组成的三轴漏磁场检测探头，本发明的探头体积要小很多，所以在定位被检测金属对象的损伤情况时的精确度更高。本发明的探头所需要的供电电压是3.3v，传感器的输出量是12bite位，不需要在接收传感器输出量的主控之间加上额外的ad转换电路，只需要采用电阻和电容形成的简单外围电路进行信号调理。很大程度上降低了后续工程成本和工程技术的复杂度。本发明采用的是厚度几乎可以忽略的pfc软板，基本上对探头和被检测金属之间的提离值的影响可以忽略，从而提高了检测精度，提高了使用检测时的便利性。
附图说明
14.图1为本发明的八通道三轴漏磁检测探头原理图。
具体实施方式
15.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
16.参照图1，
17.多通道三轴漏磁检测探头，所述检测探头采用8个tlv493a1b6磁传感器形成传感器阵列，相邻两个传感器元器件之间的距离是5.4mm，8个元器件和探头外的主控mcu之间采用iic通讯方式；将8个元器件的vdd、sda、scl引脚全部串联连一个110欧姆的电阻并且引出来，并将所有gnd引脚相连接且引出；每个元器件的vdd引脚和gnd之间串联一个100nf的滤波电容，采用8个贴片封装的3d磁传感器元器件tlv493d-a1b6以及外围电路形成8通道三轴漏磁检测探头。相比利用单轴磁敏元器件检测被检测金属对象的单轴漏磁信号特征，本发明中采用的三轴磁敏元器件能够检测被检测金属对象的三个不同轴向的漏磁场信号特征，所以识别维度更高，损伤信号辨识度更高。相比于利用由多组三个单轴磁敏元器件组成的三轴漏磁场检测探头，本发明的探头体积要小很多，所以在定位被检测金属对象的损伤情况时的精确度更高。本发明的探头所需要的供电电压是3.3v，传感器的输出量是12bite位，不需要在接收传感器输出量的主控之间加上额外的ad转换电路，只需要采用电阻和电容形成的简单外围电路进行信号调理。很大程度上降低了后续工程成本和工程技术的复杂度。本发明采用的是厚度几乎可以忽略的pfc软板，基本上对探头和被检测金属之间的提离值的影响可以忽略，从而提高了检测精度，提高了使用检测时的便利性。
18.所述探头中的电阻和电容均采用0805贴片封装，tlv493采用的也是贴片封装。
19.所述电路板的layout设计采用的是两层，分别是bottom layer 层和top layer层，两个层之间采用直径为1.27mm的通孔相连接。
20.所述引出的引脚vdd1～vdd8、gnd都引出去连接一个焊盘。
21.所述电路板的基材采用的是有胶电解，两个layout层的铜厚度是 1oz。
22.所述电路板的覆盖膜采用的是黄膜，丝印是白色；电路板的整体尺寸是25.2mm*
55.4mm*0.23mm。
23.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
24.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。