专利名称：微型处理器控制的稳磁装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种消磁技术领域的装置，具体是一种微型处理器控制的稳磁装置。
背景技术：
现有的脉冲式充退磁装置在螺线管线圈或其它结构磁场线圈夹具内产生交 变磁场，对永磁材料进行充磁。通过电子开关控制电流逐次正反交替逐渐减小从 而获得正反交变减幅磁场，对充磁体进行退磁。经对现有技术文献检索发现，中国专利申请号200510009811.9，专利名称 为"减幅振荡式退磁装置"，该专利包含脉冲式电源，它还包含互感线圈、电容 器；互感线圈是由线圈2-1、线圈2-2共同绕制而成的空心互感线圈；线圈2-2 的首末端分别连接电容器的两端，线圈2-1的首末端分别连接脉冲式电源1的两 个输出端。该专利是采用互感耦合式减幅振荡退磁技术来获得足够的波数和减幅 率的交变磁场使永磁体完全退磁。该专利形成自由减幅振荡电流，当交变退磁电 流脉冲在断开、闭合时间上的存在随机性，缺乏可控性。故该专利所涉及的减幅 振荡式退磁技术无法对充磁到饱和状态下的永久磁钢体退去预先设定的减率磁 通密度，并无法将其稳定在预先设定的精确比率的磁通密度范围之内。发明内容本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供了一种微型处理器控制的稳 磁装置，通过微型处理器控制的高精度稳磁装置精确控制其在磁饱和的状态下的 磁钢体零部件按一定减率进行精确退磁，其稳定精度满足航天航空工业制造领域 对饱和磁钢体零部件进行精确退磁以达到其预先设定的退磁减率，使制造工艺达 到稳磁的设计技术要求。本发明是通过如下技术方案实现的，本发明包括储能电容C、稳磁线圈L、 双向可控硅(SCR) K、限流电阻R。、取样分压第一电阻R,、取样分压第二电阻R2、取样分压第三电阻R3、取样分压第四电阻R4、测控单元、微型处理器、稳磁 值设置单元、显示单元，取样分压第一电阻^与取样分压第二电阻R2、取样分 压第三电阻R3、取样分压第四电阻R4串联连接，形成三个分压值以供测控单元 取样，储能电容C并接于取样分压第一电阻R、取样分压第二电阻R2、取样分压 第三电阻R3、取样分压第四电阻R4串联连接的两端，稳磁线圈L与储能电容C 和限流电阻R。连接，形成一个充放电回路，充电时产生的电流对放置在稳磁线 圈L内的磁钢体进行充磁，放电时对放置在稳磁线圈L内的磁钢体进行退磁，稳 磁线圈L的一端与双向可控硅K 一端连接，双向可控硅K的另一端与测控单元和 微型处理器分别连接，作为电路的充放电控制开关，微型处理器根据反馈信号控 制双向可控硅K的通断，显示负责检测磁通量密度值， 一端与微处理单元相连， 稳磁值设定单元分别与测控单元、微型处理器、取样分压第四电阻R4相连，用 于设定稳磁值。所述的测控单元，通过磁通量分级选择开关与取样分压第一电阻&、取样分 压第二电阻R2、取样分压第三电阻R3、取样分压第四电阻R4取样连接，磁通量 分级选择开关LW分别对四个电阻进行电流与电压值的取样，所得到取样值的数 据将传输给微型处理器，由微型处理器根据取样数据进行计算处理，再发出指令 反馈给双向可控硅K控制充放电回路的通断。所述的显示单元，包括特斯拉计和信号指示灯，特斯拉计包括指针式表盘、 检测探头，检测探头与经减率退磁的磁钢体零部件的S极和N极接触，实时检测 磁通量密度值，指针式表盘则直接实时显示检测得到的数据；信号指示灯包括-电源指示灯、自动工作指示灯、手动工作指示灯、稳磁工作指示灯，信号指示灯 直接与微型处理器的1/0输出接口连接。所述的稳磁值设定单元，包括手动/自动转换开关、磁通量分级选择开关、稳磁分级叠加按钮、稳磁启动按钮、清零按钮，上述开关或按钮均与微型处理器的i/o输入接口连接，形成控制输入指令回路，手动/自动转换开关置于手动挡，由磁通量分级选择开关对磁钢体零部件进行稳磁参数设置，磁通量分级选择开关与取样分压电阻R'、取样分压第二电阻R2、取样分压第三电阻R3、取样分压第四 电阻R4相接触，并在四个电阻之间滑动选择，稳磁分级叠加按钮与磁通量分级 选择开关相连，磁通量分级选择开关和对应的稳磁分级叠加按钮按所需值进行依次设定稳磁值，稳磁启动按钮与清零按钮与微型处理器相连，用于设定进行稳磁 工作开始和清除记忆退磁值。所述的微型处理器，其接受测控单元根据稳磁值设定单元所设定的退磁减率 叠加值连续的供给微型处理器一个预置值，同时通过稳磁值设定单元的手动/自 动选择开关分级选择磁通量分级选择开关，通过微型处理器比较处理获得和控制 退磁减率值，如退磁过量或者退磁不到位，则通过清零后重新增减三档分级磁通 量的组合，直到正确设置稳磁到所需磁通量的叠加值，每次清零后重新设置的退 磁减率值记忆在微型处理器中，对下一个磁钢体零部件连续减率退磁储存了相同 的预定稳磁数据，此后，不用再手动设定，即可连续进行磁钢体零部件的连续稳 磁作业，以达到最大工作效率并使得相同批次磁钢体部件获得精确一致的预定稳 磁值。本发明装置采用了以微型处理器控制双向可控硅K对限流电阻Rf稳磁电感 线圈L-储能电容C的交变振荡回路进行充放电开关控制的特点，完成对磁钢体 零部件进行退磁减率叠加达到稳磁功能。当相同批次磁钢体零部件经充磁逞饱和 状态后，首次设定稳磁数据值时用手动设置，将稳磁值设定单元的磁通量分级选 择开关和对应的稳磁分级叠加按钮按所需值进行依次设定稳磁值，该三档叠加设 定退磁值将被微型处理器记忆存储。微型处理器将设置的稳磁磁通量叠加值转换 为退磁减率信号，通过测控单元控制双向可控硅K对充退磁回路进行反向放电， 即对磁钢体零部件进行分级叠加精确减率退磁，待退磁至所设定的值并稳定后， 微型处理器便发出稳磁结束信号命令，稳磁指示灯熄灭，稳磁完成。对相同批次的磁钢体部件则可在自动状态下完成，当相同批量磁钢体部件稳 磁时，不需再重新进行手动按分级叠加按钮进行退磁值的设定，因微型处理器己 经记忆储存了首次手动设定的稳磁磁通量叠加值转换的退磁减率数据，故只需将 稳磁设置单元的手动/自动转换开关拨向"自动"档，任何一个相同批次的同一 种磁钢体零部件在微处理器控制的稳磁装置内自动按退磁减率进行分级叠加退 磁至稳磁所需值。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果1、采用手动方式预先设定稳磁分级叠加数据输入微型处理器精确地运算并 通过双向可控硅K实时控制限流电阻R。一稳磁线圈L一储能电容C回路反向交变脉冲来精确减率退磁，保证稳磁的精确度；2、 传统的减幅振荡退磁装置是使充磁到饱和状态下的磁钢体完全退磁过程 中也会出现剩磁，剩磁的磁通量处于随机性和无序性，通过微型处理器控制的高 精度稳磁装置进行退磁，在退磁减率上可实现可控性并将剩磁控制在土O. 001T 以下可以完成比较"完全"的退磁作业。3、 微型处理器通过双向可控硅K控制限流电阻R。一稳磁线圈L一储能电容C 组成的放电回路的交变减幅脉冲来调节磁钢体零部件的磁通量，克服一般交变脉 冲在时间上的随机性和无序性,克服现有脉冲充退磁装置在交变线圈中磁场分布 不均匀，电流大，能耗高和对电网的冲击，以及无法控制其退磁减率的精度以达 到高精度稳磁。4、 本发明能够将相同批次的磁钢体零部件有效控制其退磁减率的精确度， 其精度可达0. 001特斯拉，将磁钢体零部件稳定在预先设定稳磁值的最大磁通范 围之内并有效的控制其磁通密度的分布，以满足航天、航空工业制造的高精度稳 磁工艺要求。
图1是本发明结构框图；图2是本发明微型处理器控制的高精度稳磁装置面板操作示意图； 图中电源开关l，电源指示灯2，稳磁工作指示灯3，自动工作指示灯4， 手动工作指示灯5， 0. 1T稳磁分级叠加按钮6， 0. 01T稳磁分级叠加按钮7， 0. 001T 稳磁分级叠加按钮8，稳磁启动按钮9，清零按钮IO，手动/自动选择开关11， 磁通量分级选择开关12，检测探头13，稳磁线圈及装夹具14，磁钢体零部件15， 指针式表盘16。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明本实施例在以本发明技术方案 为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护 范围不限于下述的实施例。本实施例用于对相同批次磁钢体零部件的进行稳磁设定。 如图1所示，本实施例包括储能电容C、稳磁线圈L、双向可控硅(SCR) K、限流电阻R。、取样分压第一电阻R,、取样分压第二电阻R"取样分压第三电阻R"取样分压第四电阻R4、测控单元、微型处理器、稳磁值设置单元、显示单元，取样分压第一电阻K与取样分压第二电阻R2、取样分压第三电阻R3、取样 分压第四电阻R4串联连接，形成三个分压值以供测控单元取样，储能电容C并 接于取样分压第一电阻仏、取样分压第二电阻R"取样分压第三电阻R3、取样分 压第四电阻R4串联连接的两端，稳磁线圈L与储能电容C和限流电阻R。连接， 形成一个充放电回路，充电时产生的电流对放置在稳磁线圈L内的磁钢体进行充 磁，放电时对放置在稳磁线圈L内的磁钢体进行退磁，稳磁线圈L的一端与双向 可控硅K 一端连接，双向可控硅K的另一端与测控单元和微型处理器分别连接， 作为电路的充放电控制开关，微型处理器根据反馈信号控制双向可控硅K的通 断，显示负责检测磁通量密度值， 一端与微处理单元相连，稳磁值设定单元分别 与测控单元、微型处理器、取样分压第四电阻R4相连，用于设定稳磁值。所述充放电回路，其在通电后产生1000HZ的最佳退磁脉冲减幅振荡频率。 而由微型处理器控制双向可控硅K的G极上触发极性改变时，其导通方向就随着 极性的变化而变化，从而有效的控制脉冲电负荷，使导通电流与控制电流方向一 致，输出特性趋于线性化，达到微型处理器精确控制稳磁的目的。当退磁减幅电脉冲以1000HZ振荡频率工作时，稳磁值设定单元的"手动" 预设定信号传输到微型处理器进行叠加计算处理后，将控制信号反馈到测控单元 和双向可控硅K，控制其G极使脉冲减幅振荡回路的导通方向随极性变化有效控 制减幅退磁脉冲的电流的线性变化，从而进行按预先设定的退磁减率精确退磁以 达到预设定的稳磁值。所述的测控单元，通过磁通量分级选择开关与取样分压第一电阻R,、取样分 压第二电阻R"取样分压第三电阻R:,、取样分压第四电阻R4取样连接，磁通量 分级选择开关LW分别对四个电阻进行电流与电压值的取样，所得到取样值的数 据将传输给微型处理器，由微型处理器根据取样数据进行计算处理，再发出指令 反馈给双向可控硅K控制充放电回路的通断。所述的显示单元，包括特斯拉计和信号指示灯，特斯拉计包括指针式表盘 16、检测探头13，检测探头13与经减率退磁的磁钢体零部件15的S极和N极 接触，实时检测磁通量密度值，指针式表盘16则直接实时显示检测得到的数据； 信号指示灯包括电源指示灯2、自动工作指示灯4、手动工作指示灯5、稳磁工作指示灯3，信号指示灯直接与微型处理器的I/O输出接口连接。所述的稳磁值设定单元，包括手动/自动转换开关11、磁通量分级选择开 关12、 0. IT稳磁分级叠加按钮6、 0. 01T稳磁分级叠加按钮7、 0. 001T稳磁分级 叠加按钮8、稳磁启动按钮9、清零按钮IO，上述开关或按钮均与微型处理器的 I/O输入接口连接，形成控制输入指令回路，手动/自动转换开关11置于手动挡， 由磁通量分级选择开关12对磁钢体零部件15进行稳磁参数设置，磁通量分级选 择开关12与取样分压电阻Ri、取样分压第二电阻R2、取样分压第三电阻R3、取 样分压第四电阻R4相接触，并在四个电阻之间滑动选择，三个稳磁分级叠加按 钮均与磁通量分级选择开关12相连，磁通量分级选择开关12和对应的稳磁分级 叠加按钮按所需值进行依次设定稳磁值，稳磁启动按钮9与清零按钮10与微型 处理器相连，用于设定进行稳磁工作开始和清除记忆退磁值。所述的微型处理器，其接受测控单元根据稳磁值设定单元所设定的退磁减率 叠加值连续的供给微型处理器一个预置值，同时通过稳磁值设定单元的手动/自 动选择开关11分级选择磁通量分级选择开关，通过微型处理器比较处理获得和 控制退磁减率值，如退磁过量或者退磁不到位，则通过清零后重新增减三档分级 磁通量的组合，直到正确设置稳磁到所需磁通量的叠加值，每次清零后重新设置 的退磁减率值记忆在微型处理器中，对下一个磁钢体零部件15连续减率退磁储 存了相同的预定稳磁数据，此后，不用再手动设定，即可连续进行磁钢体零部件 的连续稳磁作业，以达到最大工作效率并使得相同批次磁钢体部件获得精确一致 的预定稳磁值。本实施例中对相同批次磁钢体零部件的进行稳磁设定具体如下 1、将整个批次中首个零部件的样本按预先设定稳磁值予以手动设定(假设 某磁钢体零部件的稳磁值假设为0. 235T)如图2所示，将电源开关1拨向"开"的位置，图2电源指示灯2亮。将图 2中首个样本稳磁的磁钢体零部件15置于稳磁线圈及装夹具14内，然后将稳磁 值设定单元中的手动/自动选择开关11拨向"手动"，显示单元的手动指示灯5 亮，然后再将磁通量分级选择开关12拨向0. 1T档，将O. 1T稳磁分级叠加按钮 6按动2次，将磁通量分级选择开关12拨向0. 01档，将0. 01T稳磁分级叠加按 钮7按动3次，将磁通量分级选择开关12拨向0. 001档，将0. 001T稳磁分级叠加按钮8按动5次，再将稳磁设定单元的手动/自动选择开关ll拨向"自动"， 手动指示灯5灭，自动指示灯4亮，手动稳磁值设定记忆完成，微型处理器控制 的稳磁装置进入自动连续工作状态。2、 对磁钢体零部件15予以自动稳磁将磁钢体零部件置于稳磁线圈装夹具14后，按稳磁设定单元内的稳磁启动 按钮9，稳磁工作指示灯3亮，稳磁工作开始。微型处理器将"手动"首次设置 的退磁值叠加后作为退磁减率信号，控制测控单元和双向可控硅K控制其脉冲电 流和电压的交变和充放电的开关，测控单元及微型处理器的计算控制进入减率退 磁工作状态，对磁钢体零部件进行分级叠加减率退磁，待稳磁至所设定的值并稳 定后，从稳磁线圈装夹具14中取出磁钢体零部件15，磁钢体零部件15的稳磁 工作完成。3、 对稳磁后的磁钢体进行检测将稳磁后的磁钢体零部件15从稳磁线圈装夹具14内取出，用测控单元的特 斯拉计的检测探头13检测经稳磁的磁钢体零部件15的N极面和S极面，此时特 斯拉计显示器16的指针将分别指向N— 0. 235T或S— 0. 235T。4、 对批次相同磁钢体零部件的稳磁由于微型处理器控制的高精度稳磁装置的记忆功能在首次手动设置之后已 转换于自动稳磁的工作状态，故之后可连续不断的对相同批次磁钢体零部件进行 n次稳磁作业，不用再"手动"进行稳磁数据的设定。对航天、航空工业制造领域中和其他特殊制造领域中，在制造工艺上需要对 磁钢体零部件进行稳磁作业时，可以在O. 001T~0. 999T之间进行999种稳磁选择。 预先设定稳磁数据后，只要根据稳磁工艺的技术要求在"手动"设定稳磁值时， 先按图2中清零按钮10清除微型处理器的原记忆的数据，再根据不同的稳磁工 艺技术要求设定稳磁数据，然后将磁通量分级选择开关12依次拨向0. 1T、0. OIT、 0. OOIT，相应的按动0. 1T稳磁分级叠加按钮6、 0. 01T稳磁分级叠加按钮7以及 0. 001T稳磁分级叠加按钮8，按动不同的分级次数叠加后并记忆，即可按实施方 案一的操作方法对任意一种稳磁工艺参数要求的磁钢体零部件进行连续稳磁作 业，提高了稳磁值的精度，明显改善了磁通密度分布，大大增加相同批次的磁钢 体零部件稳磁的工作效率。本实施例预设定的稳磁值数据精确、稳磁工作稳定可靠，并且具有省电、快 速、简便等特点。从而保证了高精度稳磁后的磁钢体零部件在航天航空领域中可 靠应用。该微型处理器控制的高精度稳磁装置也可推广应用于其他特殊工业领域 的精确稳磁零部件中，明显提高稳磁的工作效率和稳磁精度，其精度可达0.001 特斯拉。
权利要求
1、一种微型处理器控制的稳磁装置，包括储能电容(C)、稳磁线圈(L)，其特征在于，还包括双向可控硅(K)、限流电阻(R0)、取样分压第一电阻(R1)、取样分压第二电阻(R2)、取样分压第三电阻(R3)、取样分压第四电阻(R4)、测控单元、微型处理器、稳磁值设置单元、显示单元，取样分压第一电阻(R1)与取样分压第二电阻(R2)、取样分压第三电阻(R3)、取样分压第四电阻(R4)串联连接，形成三个分压值以供测控单元取样，储能电容(C)并接于取样分压第一电阻(R1)、取样分压第二电阻(R2)、取样分压第三电阻(R3)、取样分压第四电阻(R4)串联连接的两端，稳磁线圈(L)与储能电容(C)和限流电阻(R0)连接，形成一个充放电回路，充电时产生的电流对放置在稳磁线圈(L)内的磁钢体进行充磁，放电时对放置在稳磁线圈(L)内的磁钢体进行退磁，稳磁线圈(L)的一端与双向可控硅(K)一端连接，双向可控硅(K)的另一端与测控单元和微型处理器分别连接，作为电路的充放电控制开关，微型处理器根据反馈信号控制双向可控硅(K)的通断，显示单元负责检测磁通量密度值，一端与微处理单元相连，稳磁值设定单元分别与测控单元、微型处理器、取样分压第四电阻(R4)相连，用于设定稳磁值。
2、 根据权利要求l所述的微型处理器控制的稳磁装置，其特征是，所述的测 控单元，通过磁通量分级选择开关与取样分压第一电阻(R1)、取样分压第二电阻(R2)、取样分压第三电阻(RO、取样分压第四电阻(R4)取样连接，磁通量分级 选择开关分别对四个电阻进行电流与电压值的取样，所得到取样值的数据将传输 给微型处理器。
3、 根据权利要求l所述的微型处理器控制的稳磁装置，其特征是，所述的显 示单元，包括特斯拉计和信号指示灯，特斯拉计包括指针式表盘、检测探头， 检测探头与经减率退磁的磁钢体零部件的S极和N极接触，实时检测磁通量密度 值，指针式表盘则直接实时显示检测得到的数据；信号指示灯包括电源指示灯、 自动工作指示灯、手动工作指示灯、稳磁工作指示灯，信号指示灯直接与微型处 理器的1/0输出接口连接。
4、 根据权利要求1所述的微型处理器控制的稳磁装置，其特征是，所述的稳 磁值设定单元，包括手动/自动转换开关、磁通量分级选择开关、稳磁分级叠加 按钮、稳磁启动按钮、清零按钮，上述开关或按钮均与微型处理器的I/O输入接 口连接，形成控制输入指令回路，手动/自动转换开关置于手动挡，由磁通量分级 选择开关对磁钢体零部件进行稳磁参数设置，磁通量分级选择开关与取样分压电 阻(Rl)、取样分压第二电阻(R2)、取样分压第三电阻(R3)、取样分压第四电阻(R4)相接触，并在四个电阻之间滑动选择，稳磁分级叠加按钮与磁通量分级选择 开关相连，磁通量分级选择开关和对应的稳磁分级叠加按钮按所需值进行依次设 定稳磁值，稳磁启动按钮与清零按钮与微型处理器相连，用于设定进行稳磁工作 开始和清除记忆退磁值。
5、 根据权利要求1所述的微型处理器控制的稳磁装置，其特征是，所述的微 型处理器，其接受测控单元根据稳磁值设定单元所设定的退磁减率叠加值连续的 供给微型处理器一个预置值，同时通过稳磁值设定单元的手动/自动选择开关分级 选择磁通量分级选择开关，通过微型处理器比较处理获得和控制退磁减率值，如 退磁过量或者退磁不到位，则通过清零后重新增减三档分级磁通量的组合，直到 正确设置稳磁到所需磁通量的叠加值，每次清零后重新设置的退磁减率值记忆在 微型处理器中，对下一个磁钢体零部件连续减率退磁储存了相同的预定稳磁数据。
全文摘要
一种退磁技术领域的微型处理器控制的稳磁装置，包括储能电容、稳磁线圈、双向可控硅、限流电阻、取样分压第一电阻、取样分压第二电阻、取样分压第三电阻、取样分压第四电阻、测控单元、微型处理器、稳磁值设置单元、显示单元，四个电阻串联连接，形成三个分压值以供测控单元取样，储能电容并接于串联的电阻两端，稳磁线圈与储能电容和限流电阻连接，形成一个充放电回路，稳磁线圈的一端与双向可控硅一端连接，双向可控硅的另一端与测控单元和微型处理器分别连接，微型处理器根据反馈信号控制双向可控硅的通断，显示单元负责检测磁通量密度值，一端与微处理单元相连，稳磁值设定单元分别与测控单元、微型处理器、取样分压第四电阻相连。
文档编号H01F13/00GK101404200SQ20081004070
公开日2009年4月8日 申请日期2008年7月17日 优先权日2008年7月17日
发明者爱 朱, 翁新华 申请人:上海交通大学