一种通过分流等效非整数匝磁场线圈的方法与流程

本发明涉及一种磁场线圈等效非整数匝绕组的实现技术，属于磁场线圈技术领域。

背景技术：

在弱磁场计量测试技术及其应用研究中，一般都离不开磁场线圈的使用。磁场线圈最核心的技术指标就是在一定均匀区内的磁场均匀性的好坏。为了提高磁场均匀性，经常设计具有多个绕组的组合线圈。按均匀性最佳的要求，数学上可以得到组合线圈的尺寸、间距、以及各绕组匝数等最佳理论解。这个最佳理论参数一般都是非整数。对于线圈的尺寸、间距而言，非整数在机械上比较容易保证。而对于匝数，实际工程上只能绕制整数匝。因此，在磁场线圈的实际制作中，一般需要对匝数进行近似取整。取整后的磁场线圈均匀性会偏离最佳理论值。这种偏离可能达到万分之几到千分之一。对于多数工程应用来说，万分之几的偏离是可以接受。但对于计量标准装置而言，有时0.01％的偏离都需要进行调整。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种通过分流等效非整数匝磁场线圈的方法，采用该方法能够使磁场线圈中绕组的等效匝数为最佳理论值的非整数匝，使磁场线圈均匀性为最佳理论值。

所述的通过分流等效非整数匝磁场线圈的方法为：对于磁场线圈中匝数的理论值为非整数的绕组，按w0+1匝绕制该绕组；然后在该绕组上并联一个分流电路，所述分流电路中分流电阻的取值为：

其中：rx为分流电路中分流电阻的阻值；w0为磁场线圈中该绕组匝数理论值的整数部分；wx为磁场线圈中该绕组匝数理论值的小数部分；r1为磁场线圈中该绕组的电阻。

当r1小于设定值时，先在该绕组上串连电阻r2后再并联所述分流电阻，此时分流电路中分流电阻的阻值为：

有益效果：

本发明利用通过并联分流电路，利用分流电路调整通过磁场线圈中单个绕组的电流，使该绕组的等效匝数为最佳理论值的非整数匝，最终实现磁场线圈均匀性的最佳。

附图说明

图1为并联有分流电路的磁场线圈的结构示意图；

图2为串联电阻后并联分流电路的磁场线圈的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细说明。

本实施例提供一种通过分流等效非整数匝磁场线圈的方法，通过在计算得到的匝数为非整数的绕组上增加分流电路，使其等效匝数与理论设计的非整数匝数一致，从而保证其磁场的均匀性。

当磁场线圈为包括多个绕组的组合线圈时，利用分流电路调整通过磁场线圈中单个绕组的电流，使该绕组的实际有效匝数为最佳理论值的非整数匝，具体实现步骤如下：

a)按常规方法计算、设计磁场线圈，假设计算得到的磁场线圈的某个绕组的匝数为非整数，记为(w0+wx)，其中w0为自然数，wx为区间(0，1)的小数。

b)按(w0+1)匝绕制该绕组的线圈。

c)为该绕组并联上一个分流电路，如图1所示，分流电路中电阻rx的取值为：

式中：rx为分流电阻的阻值；

w0为磁场线圈中该绕组理论匝数的整数部分；

wx为磁场线圈中该绕组理论匝数的小数部分；

r1为磁场线圈中该绕组的电阻。

如果r1的值较小，导致测不准或rx不容易匹配时，则给该绕组串连电阻r2后再并联分流电阻rx，，如图2所示，此时分流电路中电阻rx的取值为：

采用上述同样方法对其它理论匝数为非整数的绕组进行设计，即在其它理论匝数为非整数的绕组上采用同样的方式并联分流电路。

综上，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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。

技术特征：

技术总结
本发明提供一种通过分流等效非整数匝磁场线圈的方法，当磁场线圈为多绕组的组合线圈时，对于匝数的理论值为非整数的绕组，按w0+1匝绕制该绕组；然后在该绕组上并联一个分流电路，利用分流电路调整通过该绕组的电流，使该绕组的等效匝数为最佳理论值的非整数匝，最终实现磁场线圈均匀性的最佳。

技术研发人员：程华富;翟晶晶;李享;姜浩;王芬
受保护的技术使用者：中国船舶重工集团公司第七一0研究所
技术研发日：2018.12.25
技术公布日：2019.04.16