在绕线圈的电感测量系统、方法及线圈绕制方法与流程

1.本技术涉及在电感测量技术领域，具体而言，涉及一种在绕线圈的电感测量系统、方法及线圈绕制方法。


背景技术：

2.在人们的日常生产生活中会用到各式各样的电磁线圈，例如，绝大多数的智能终端、生产加工设备中都存在电磁线圈。同时，随着各种高精度执行器、高精度传感器和滤波器等电子设备的发展，电磁线圈的精度对设备的性能影响越来越大，例如，在磁棒或者磁通门传感器中，高精度的电磁线圈会大大降低后期传感器校准所花费的时间，在精密磁悬浮运动台控制器中，高精度的线圈会提高运动台的控制精度，因而，电子设备对电磁线圈的精度要求越来越高。
3.为了绕制得到精度较高的线圈，相关技术中是客户先提出线圈参数，工厂依据要求的线圈参数来加工线圈，具体地，如图1所示，工厂的工程师依据经验初步估算出线圈匝数，然后依据线圈匝数估算值来绕制线圈，绕制到预定匝数后，从端b剪断漆包线，将线圈的端a和端b接入测量设备，测量所绕线圈的电感等线圈参数，并进一步调整线圈匝数，不断循环上述步骤以优化线圈绕制匝数，直至绕制线圈的电感值与要求的目标值相差在可接受误差范围之内，在优化线圈绕制匝数的过程中，由于漆包线已经剪断，在圈电感值小于目标电感的情况下无法继续增加电感，这种方法依赖工程师的经验，而且在得到绕制线圈之前需要剪断漆包线，导致了人力物力以及时间的大量浪费。
4.为了避免剪断漆包线，相关技术中还出现了利用探针刺破在绕线圈的漆包线，然后测量在绕线圈的电感，从而得到所需参数的线圈的方法。但是，由于这种方式需要破坏漆包线，在几次测量便能够获得目标电感值的情况下，刺破的次数少，仅仅是降低了线圈的绝缘效果，而在刺破的次数较多的情况下，容易产生刺破的点之间接触的现象，导致线圈内部短路，从而损坏正在绕制的线圈。
5.针对相关技术中在绕制目标电感值的线圈的过程中，需要多次剪断漆包线或刺破漆包线，耗费人力物力，且得到的线圈精度不高的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

6.本技术提供一种在绕线圈的电感测量系统、方法及线圈绕制方法，以解决相关技术中在绕制目标电感值的线圈的过程中，需要多次剪断漆包线或刺破漆包线，耗费人力物力，且得到的线圈精度不高的问题。
7.根据本技术的一个方面，提供了一种在绕线圈的电感测量系统。该系统包括：导电液体，盛放于绝缘材料的容器中；夹具，用于将预设长度的漆包线浸没在导电液体内，其中，夹具的材料为绝缘材料，预设长度的漆包线为在绕线圈和线轴之间的一段漆包线，预设长度的漆包线呈直线，预设长度的漆包线和导电液体形成目标电容，目标电容和在绕线圈构成测试回路；阻抗测量设备，阻抗测量设备的一端与在绕线圈的起始端连接，阻抗测量设备
的另一端电连接至导电液体，用于测量测试回路的阻抗参数。
8.可选地，阻抗测量设备通过导线与导电液体连接；或容器的内壁固定有导电元件，导电元件至少部分浸没在导电液体中，阻抗测量设备与导电元件连接。
9.可选地，导电液体为液态金属。
10.可选地，夹具呈u形，夹具包括底座以及两个固定柱，两个固定柱分别垂直设置于底座的两端，固定柱内开设有l形沟道，l形沟道的一端与固定柱的上表面连通，l形沟道的另一端与固定柱的内侧面连通，其中，内侧面为两个固定柱相对的侧面。
11.可选地，夹具包括形状相同的第一夹具和第二夹具，第一夹具包括第一底座以及分别垂直设置于第一底座两端的两个第一固定柱，第二夹具包括第二底座以及分别垂直设置于第二底座两端的两个第二固定柱，两个第一固定柱同一侧的表面和两个第二固定柱同一侧的表面分别开设有l形沟槽，第一夹具和第二夹具开设有l形沟槽的表面相对设置，以固定预设长度的漆包线。
12.可选地，两个固定柱之间的距离大于第一预设距离，其中，第一预设距离为预设长度的漆包线的直径的100倍。
13.可选地，l形沟道的下表面与底座的上表面之间的距离大于第二预设距离，其中，第二预设距离为预设长度的漆包线的直径的5倍。
14.根据本技术的另一方面，提供了一种在绕线圈的电感测量方法，应用于上述任意一种在绕线圈的电感测量系统中，该方法包括如下步骤：s1：通过阻抗测量设备测量测试回路的阻抗谱曲线和相角曲线；s2：从阻抗谱曲线中获取多个测量频率对应的阻抗值、、
……
、、
……
、、
……
、，并从相角曲线中获取多个测量频率对应的相角、、
……
、、
……
、、
……
、，其中，多个测量频率分别为：、、
……
、；s3：基于多个测量频率对应的阻抗值和多个测量频率对应的相角计算在绕线圈的电感值。
15.可选地，步骤s3，进一步包括：通过下式计算在绕线圈的电感值：；其中，l为在绕线圈的电感值，和为多个测量频率中的一组测量频率，为测量频率对应的阻抗值，为测量频率对应的阻抗值，为测量频率对应的相角，为测量频率对应的相角。
16.可选地，步骤s3，进一步包括：计算在绕线圈分别在n组测量频率下的电感值l1、电感值l2、
……
、电感值ln；计算电感值l1、电感值l2、
……
、电感值ln的电感均值，并将电感均值确定为在绕线圈的电感值。
17.可选地，选取n组测量频率，每组测量频率包括从多个测量频率中任意选取的两个测量频率，通过下式计算在绕线圈分别在n组测量频率下的电感值l1、电感值l2、
……
、电感值ln：；
i=1，2，
…
，n；其中，为在绕线圈在第i组测量频率下计算得到的电感值，和为第i组测量频率中的两个测量频率，为测量频率对应的阻抗值，为测量频率对应的阻抗值，为测量频率对应的相角，为测量频率对应的相角。
18.可选地，测试回路的激励频率低于测试回路的谐振频率的二分之一。
19.根据本技术的另一方面，提供了一种在绕线圈的电感测量方法。该方法应用于上述任意一种在绕线圈的电感测量系统中，包括，通过阻抗测量设备获取测试回路的谐振频率；通过下式计算在绕线圈的电感值：l=1/（2πfc）；其中，l为在绕线圈的电感值，f为谐振频率，c为目标电容的电容值。
20.可选地，通过下式计算目标电容的电容值：；其中，为预设长度的漆包线材料的相对介电常数，为真空介电常数，ro是预设长度的漆包线的外径，ri是预设长度的漆包线的内径，s为预设长度的漆包线的长度。
21.根据本技术的另一方面，提供了一种线圈绕制方法。该方法包括：s01：绕制预设匝数的线圈，得到待测线圈；s02：上述任意一项的在绕线圈的电感测量方法测量待测线圈的电感值；s03:计算待测线圈的电感值与目标电感值之差的绝对值；如果绝对值小于等于预设值，将待测线圈确定为完成绕制线圈；如果绝对值大于预设值，且待测线圈的电感值大于目标电感值，减少待测线圈上的漆包线的匝数，重复步骤s02-s03，直至待测线圈的电感值与目标电感值之间的差值的绝对值小于等于预设值，并将减少漆包线匝数后的线圈确定为完成绕制线圈；如果绝对值大于预设值，且待测线圈的电感值小于目标电感值的情况下，增加待测线圈上的漆包线的匝数，重复步骤s02-s03，直至待测线圈的电感值与目标电感值之间的差值的绝对值小于等于预设值，并将增加漆包线匝数后的线圈确定为完成绕制线圈。
22.通过本技术，采用导电液体，盛放于绝缘材料的容器中；夹具，用于将预设长度的漆包线浸没在导电液体内，其中，夹具的材料为绝缘材料，预设长度的漆包线为在绕线圈和线轴之间的一段漆包线，预设长度的漆包线呈直线，预设长度的漆包线和导电液体形成目标电容，目标电容和在绕线圈构成测试回路；阻抗测量设备，阻抗测量设备的一端与在绕线圈的起始端连接，阻抗测量设备的另一端电连接至导电液体，用于测量测试回路的阻抗参数，解决了现有技术中在绕制目标电感值的线圈的过程中，需要多次剪断漆包线或刺破漆包线，耗费人力物力，且得到的线圈精度不高的问题。进而达到了在无需剪断或刺破漆包线的情况下准确测量在绕线圈的精度，从而绕制得到高精度的线圈的效果。
附图说明
23.构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1是现有技术中的线圈绕制示意图；图2是根据本技术实施例1提供的在绕线圈的电感测量系统的示意图；图3是根据本技术实施例1中漆包线和导电金属形成的柱状电容的示意图；图4是根据本技术实施例1提供的夹具的剖视图；
图5是根据本技术实施例1提供的第一夹具的正视图；图6是根据本技术实施例1提供的第一夹具的俯视图；图7是根据本技术实施例1提供的一种在绕线圈的电感测量方法的流程图；图8是根据本技术实施例1中测试回路的阻抗谱曲线和相角曲线的示意图；图9是根据本技术实施例1提供的线圈绕制方法的流程图；其中，01-在绕线圈，02-预设长度的漆包线，03-线轴，04-导线，05-目标电容；10-导电液体，20-容器，30-夹具，40-阻抗测量设备；31-底座，311-第一底座，312-第二底座，32-固定柱，321-第一固定柱，322-第二固定柱，33-沟道，331-沟槽。
具体实施方式
24.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
25.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
26.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
27.实施例1如图2所示，本实施例提供了一种在绕线圈01的电感测量系统，包括：导电液体10、夹具30、阻抗测量设备40；其中：导电液体10，盛放于绝缘材料的容器20中。
28.具体地，导电液体10为粘稠度低、流动性高且导电性高的液体，在本实施例提供的在绕线圈01的电感测量系统中，导电液体10为液态金属。
29.例如，液态金属可以为汞或者熔点低于室温的钾钠合金，在本实施例中，选择汞作为导电液体10，将汞盛放于绝缘材料的容器20中。汞作为导电液体，化学性能稳定，在潮湿或者空气环境下不容易与环境中的物质反应，使得测量结果准确度更高。
30.需要说明的是，本实施例不限定盛放液态金属的容器20的形状，但是，由于液态金属易挥发或者易与环境中的气体、水汽反应，在本实施例中，容器20需要可封闭，同时为了易于观察容器20内的状态，容器20的材质可以选择玻璃或者其他透明材质。
31.夹具30，用于将预设长度的漆包线02浸没在导电液体10内，其中，夹具30的材料为绝缘材料，预设长度的漆包线02为在绕线圈01和线轴03之间的一段漆包线，预设长度的漆包线02呈直线，预设长度的漆包线02和导电液体10形成目标电容05，目标电容05和在绕线
圈01构成测试回路。
32.需要说明的是，目前的线圈主要采用绝缘漆包线作为材料，图1所示，在绕制线圈时，漆包线一端（端a）已被剪断悬空，另一端（端b）不剪断，端a处可以连接其他电学设备或元件，但是端b处在不剪断漆包线、不刺破绝缘漆的条件下无法与其他电子元器件连通。
33.而在本实施例中，通过夹具30将在绕线圈01的端b处的预设长度的漆包线02浸入导电液体10中，其中，夹具30采用绝缘材料，例如可以为尼龙、绝缘橡胶等材料，导电液体10可以为液态金属，预设长度的漆包线02和液态金属形成目标电容05，目标电容05和在绕线圈01构成测试回路，从而在不剪断漆包线、不刺破绝缘漆的条件下，形成电学回路。
34.具体地，如图3所示，液态金属（导电液体10）和预设长度的漆包线02的铜芯051均为良导体，形成目标电容05的两个电极，液态金属与铜芯之间的空心柱状绝缘漆层052作为目标电容05的电介质材料，具体地，常用的绝缘层材料有聚酯亚胺、聚乙烯醇缩甲醛、聚氨酯、聚酯、聚酰亚胺、尼龙漆，有些具有自粘功能的漆包线表面会有聚酰胺、环氧（酚氧）和芳香聚酰胺等不同类型的自粘漆，上述材料均为具有良好绝缘性能的有机材料，介电常数3左右，介电损耗在0.001以上，绝缘漆的厚度一般为漆包线线径（外径）的10%，并且厚度相对均匀，在预设长度的漆包线02呈直线的情况下，目标电容05可以视为柱状电容。
35.阻抗测量设备40，阻抗测量设备40的一端与在绕线圈01的起始端（端a）连接，阻抗测量设备40的另一端电连接至导电液体10，用于测量测试回路阻抗参数。
36.具体地，阻抗测量设备40可以为阻抗谱仪或lcr表，阻抗测量设备40电连接至导电液体10之后，通过获取多个测量频率对应的阻抗值和相角来计算在绕线圈01的电感值。
37.阻抗测量设备40电连接至导电液体10的方式可以有多种，在本实施例中，阻抗测量设备40通过导线04与导电液体10连接；具体地，可以从导电液体10中引出导线04连接到阻抗测量设备40中。
38.这里仅为举例，在其他可选实施例中，容器20的内壁固定有导电元件，导电元件至少部分浸没在导电液体10中，阻抗测量设备40通过导线04与导电元件连接。具体地，可以在导电液体10内部的导线04一端连接具有优良导电性的金属片或者金属块，金属块或金属片固定在容器20的内壁上，金属块或金属片可以全部浸没在导电液体10中，或部分浸没在导电液体10中，对导线04起到固定作用，同时增大与导电液体10的接触面积从而减小接触电阻，增加测量精度。
39.此外，需要说明的是，本实施例在连接线路时用了一些导线，所以在测量阻抗前，阻抗谱测量设备需要进行带导线校准，从而减小由于导线引起的误差。
40.本技术实施例提供的在绕线圈01的电感测量系统，通过导电液体10，盛放于绝缘材料的容器20中；夹具30，用于将预设长度的漆包线02浸没在导电液体10内，其中，夹具30的材料为绝缘材料，预设长度的漆包线02为在绕线圈01和线轴03之间的一段漆包线，预设长度的漆包线02呈直线，预设长度的漆包线02和导电液体10形成目标电容05，目标电容05和在绕线圈01构成测试回路；阻抗测量设备40，阻抗测量设备40的一端与在绕线圈01的起始端（端a）连接，阻抗测量设备40的另一端电连接至导电液体10，用于测量测试回路的阻抗参数，解决了现有技术中在绕制目标电感值的线圈的过程中，需要多次剪断漆包线或刺破漆包线，耗费人力物力，且得到的线圈精度不高的问题。进而达到了在无需剪断或刺破漆包线的情况下准确测量在绕线圈01的精度，从而绕制得到高精度的线圈的效果。
41.本实施例中的夹具30用于保持预设长度的漆包线02为直线状态，并固定在导电液体10中，使得预设长度的漆包线02和导电液体10构成理想的柱状电容。如图4，可选地，在本实施例中，夹具30呈u形，夹具30包括底座31以及两个固定柱32，两个固定柱32分别垂直设置于底座31的两端，固定柱32内开设有l形沟道33，l形沟道33的一端与固定柱32的上表面连通，l形沟道33的另一端与固定柱32的内侧面连通，其中，内侧面为两个固定柱32相对的侧面。
42.具体地，可以将漆包线穿过两个固定柱32内开设的l形沟道33，并使得位于两固定柱32之间的预设长度的漆包线02为伸直状态，形成良好柱状结构，再将固定有预设长度的漆包线02的夹具30放入导电液体10中，使得导电液体10漫过预设长度的漆包线02，这时漆包线和导电液体10形成理想的空心柱结构电容，其中，两个固定柱32之间的距离即上述预设长度的漆包线02的预设长度，对应图4中预设长度s。
43.此外，需要说明的是，本发明不限定夹具30的形状和类型，在其他可选实施例中，夹具30可以是其他任意形状的可以保持预设长度的漆包线02为直线状态的夹具30。
44.在本实施例中，夹具30包括形状相同的第一夹具和第二夹具，第一夹具包括第一底座311以及分别垂直设置于第一底座311两端的两个第一固定柱321，第二夹具包括第二底座312以及分别垂直设置于第二底座312两端的两个第二固定柱322，两个第一固定柱321同一侧的表面和两个第二固定柱322同一侧的表面分别开设有l形沟槽331，第一夹具和第二夹具开设有l形沟槽331的表面相对设置，以固定预设长度的漆包线02。第一夹具和第二夹具结合形成夹具30，两个第一固定柱321和两个第二固定柱322分别两两结合形成夹具30的两个固定柱32，第一底座311和第二底座312结合形成夹具30的底座31。相对设置的两个l形沟槽结合形成l形沟道33。
45.具体地，第一夹具和第二夹具形状相同，如图5所示，为第一夹具的正视图，如图6所示，为第一夹具的俯视图，其中，第一夹具的两个l形沟槽331的纵向的走向平行于第一固定柱321的边长，沟槽331直径为漆包线直径，在漆包线形成电容时，第一夹具和第二夹具相对夹紧，相向的形状相同形成一个直径等于漆包线直径的沟槽，两个扣紧的夹具30拉直漆包线，使在两个固定柱32之间的预设长度的漆包线02形成理想的圆柱形，漆包线的绝缘层形成理想的空心圆柱体，从而使得浸没在导电液体10中的预设长度的漆包线02和导电液体10形成理想的空心圆柱体电容。
46.此外，需要注意的是，夹具30的顶端需要高于导电液体10，避免上方的漆包线浸入导电液体10中，形成额外的电容。
47.在本技术实施例提供的在绕线圈01的电感测量系统中，两个固定柱之间的距离大于第一预设距离，其中，第一预设距离为预设长度的漆包线02的直径的100倍。
48.需要说明的是，在预设长度的漆包线02的长度远大于线径的情况下，浸没在导电液体10中的预设长度的漆包线02和导电液体10才接近理想的空心圆柱体电容，由于夹具30的两个固定柱32之间的间距决定了浸没于导电液体10的预设长度的漆包线02的长度，因而，两个固定柱32之间的距离需要远大于预设长度的漆包线02的直径，例如，大于预设长度的漆包线02的直径的100倍如100倍。
49.对于在线圈中常用的漆包线，直径一般小于1mm，可选地，本实施例中两个固定柱之间的距离可以设置为10cm，从而保证了浸没在导电液体10中的预设长度的漆包线02的线
径远小于夹具30的两个固定柱32之间的距离。
50.为了避免底座31对预设长度的漆包线02以及导电液体10形成的目标电容05的影响，可选地，在本技术实施例提供的在绕线圈01的电感测量系统中，l形沟道33的下表面与底座31的上表面之间的距离大于第二预设距离，其中，第二预设距离为预设长度的漆包线02的直径的5倍。
51.具体地，底座31是绝缘非铁磁性材料，为了避免底座31对预设长度的漆包线02以及导电液体10形成的电容的计算准确度的影响，平行于底座的l型沟道需高出底座31，例如，可以高出底座31上表面5倍的预设长度的漆包线02直径以上，从而保证了浸没在导电液体10中的预设长度的漆包线02与底座31之间的距离较大，减小了计算预设长度的漆包线02以及导电液体10形成的目标电容05的误差。
52.如图7所示，基于上述在绕线圈的电感测量系统，本实施例同时公开了一种在绕线圈的电感测量方法，该方法包括以下步骤：s1：通过阻抗测量设备测量测试回路的阻抗谱曲线和相角曲线。
53.具体地，将在绕线圈未剪断的一端（末端，也即端b）连接的一段漆包线浸入导电液体中，将阻抗测量设备的一端电连接至导电液体，阻抗测量设备的另一端与在绕线圈的悬空的一端（起始端，也即端a）连接，浸入导电液体中的预设长度的漆包线和导电液体构成目标电容，目标电容和在绕线圈构成测试回路。
54.在阻抗测量设备为阻抗谱仪的情况下，可以测得测试回路对应的阻抗谱及相角曲线，如图8所示，其中，横坐标为测量频率，左侧纵坐标为阻抗，右侧纵坐标为相角，呈v型的虚线为阻抗谱曲线，呈阶梯状的实线为相角曲线，从而获取各个测量频率对应的阻抗值和相角。
55.s2：从阻抗谱曲线中获取多个测量频率对应的阻抗值、、
……
、、
……
、、
……
、，并从相角曲线中获取多个测量频率对应的相角、、
……
、、
……
、、
……
、，其中，多个测量频率分别为：、、
……
、。
56.具体地，图8中的横坐标为测量频率，穿过某个测量频率做垂线，与阻抗谱曲线相交的点的纵坐标即为该测量频率对应的阻抗值，与阻抗谱曲线相交的点的纵坐标即为即为该测量频率对应的相角，通过该方式，可以获得多个测量频率对应的阻抗值和相角。
57.s3：基于该多个测量频率对应的阻抗值和该多个测量频率对应的相角计算在绕线圈01的电感值。
58.可以通过一组测量频率对应的阻抗值和相角计算在绕线圈01的电感，可选地，在本技术实施例提供的在绕线圈01的电感测量方法中，步骤s3，进一步包括：通过下式计算在绕线圈01的电感值：；其中，l为在绕线圈的电感值，和为多个测量频率中的一组测量频率，为测量频率对应的阻抗值，为测量频率对应的阻抗值，为测量频率对应的相角，为测量频率对应的相角。
59.具体地，将一组测量频率和，测量频率对应的阻抗值，测量频率对应
的阻抗值，测量频率对应的相角以及测量频率对应的相角代入上式，即可得到在绕线圈01的电感值。
60.需要说明的是，在绕线圈01的电感值的计算公式推导如下：对于测试回路，在绕线圈01有直流内阻，且内阻仅与所采用漆包线的铜芯直径、铜芯材料和漆包线长度有关，电容是空心圆柱体电容，其中的电介质材料为绝缘漆，采用的绝缘漆存在介电损耗，对于普通的绝缘漆材料，在远小于玻璃化转向点或者其他相变点时，绝缘漆材料的介电损耗较为稳定。因而，在测量频率远小于谐振频率的情况下，电容的等效串联电阻为，电路中的阻抗可表示为：；其中，ri为在绕线圈01的内阻，为电容的介电损耗，为测量频率，l为被测线圈电感，c为圆柱形电容，和分别为阻抗的实部和虚部，可以通过阻抗谱仪测得。
61.由于阻抗分析仪测量的结果是阻抗谱曲线和相角曲线，根据阻抗谱曲线与相角曲线的关系，可以得出：；其中，为复阻抗绝对值，为相角关于测量频率的函数，阻抗分析仪测量得到测量频率对应的阻抗值和相角为：；根据上式可以推导得出：；可选地，在本技术实施例提供的在绕线圈的电感测量方法中，谐振回路的激励频率低于谐振回路的谐振频率的二分之一。
62.需要说明的是，谐振回路的激励频由阻抗测量设备发出，即为阻抗测量设备的测量频率，通过阻抗测量设备测量谐振回路对应的阻抗谱曲线，阻抗谱曲线最低点对应的频率即为谐振频率。在激励频率大于谐振回路的谐振频率时，谐振信号衰减太快，在激励频率在谐振频率附近时，测得的阻抗和相角不准，因而，需要控制激励频率远低于谐振回路的谐振频率，具体地，在本实施例中，设置激励频率低于谐振回路的谐振频率的二分之一，从而可以准确测得各个谐振频率下的阻抗值和相角，并进一步提高测量绕线圈的精度。
63.本技术实施例提供的在绕线圈的电感测量方法，通过阻抗测量设备测量谐振回路的阻抗谱曲线和相角曲线；从阻抗谱曲线中获取多个测量频率对应的阻抗值、、
……
、、
……
、、
……
、，并从相角曲线中获取多个测量频率对应的相角、、
……
、、
……
、、
……
、；基于多个测量频率对应的阻抗值和多个测量频率对应的相角计算在绕线圈的电感值，解决了相关技术中在绕制目标电感值的线圈的过程中，需要多次剪断漆包线或刺破漆包线，耗费人力物力，且得到的线圈精度不高的问题。进而达到了在无需剪断或刺破漆包线的情况下准确测量在绕线圈的精度，从而绕制得
到高精度的线圈的效果。
64.如图9所示，基于上述在绕线圈的电感测量系统，本实施例同时公开了一种线圈绕制方法，该方法包括以下步骤：s01：绕制预设匝数的线圈，得到待测线圈。
65.具体地，可以先根据设定的目标电感值预估待绕制线圈的匝数，得到预设匝数，再通过绕线机将线盘上的线圈绕制至线圈骨架上，得到待测线圈。
66.s02：通过上述任意一实施例的在绕线圈的电感测量方法测量待测线圈的电感值。
67.具体地，将待测线圈未剪断的一端（末端，也即端b）连接的一段漆包线浸入导电液体中，将阻抗测量设备的一端电连接至导电液体，阻抗测量设备的另一端与在绕线圈的悬空的一端（起始端，也即端a）连接，进一步的，可以采用上述本实施例的在绕线圈的电感测量方法测量待测线圈的电感值，具体的测量方法在上述实施例中已经介绍，本实施例不再赘述。
68.s03:计算待测线圈的电感值与目标电感值之差的绝对值；如果绝对值小于等于预设值，将待测线圈确定为完成绕制线圈；如果绝对值大于预设值，且待测线圈的电感值大于目标电感值，减少待测线圈上的漆包线的匝数，重复步骤s02-s03，直至待测线圈的电感值与目标电感值之间的差值的绝对值小于等于预设值，并将减少漆包线匝数后的线圈确定为完成绕制线圈；如果绝对值大于预设值，且待测线圈的电感值小于目标电感值的情况下，增加待测线圈上的漆包线的匝数，重复步骤s02-s03，直至待测线圈的电感值与目标电感值之间的差值的绝对值小于等于预设值，并将增加漆包线匝数后的线圈确定为完成绕制线圈。
69.需要说明的是，目标电感值即为待绕制线圈的电感值，待测线圈的电感值与目标电感值之差的绝对值表征了待测线圈与待绕制线圈的电感值误差，预设值即为待测线圈与待绕制线圈的电感值误差的上限值。
70.具体地，如果待测线圈与待绕制线圈的电感值之间的绝对值小于等于预设值，说明待测线圈与待绕制线圈的电感值误差在允许范围内，因而将待测线圈确定为完成绕制线圈。如果待测线圈与待绕制线圈的电感值之间的绝对值大于等于预设值，说明待测线圈与待绕制线圈的电感值误差超过了允许范围内，因而需要改变在绕线圈的长度，从而使得待测线圈与待绕制线圈的电感值误差位于允许范围内。
71.进一步的，在待测线圈的电感值大于目标电感值，不断减少待测线圈上的漆包线的匝数并测量待测线圈的电感值，直至待测线圈与待绕制线圈的电感值误差位于允许范围内；在待测线圈的电感值小于目标电感值，不断增加待测线圈上的漆包线的匝数并测量待测线圈的电感值，直至待测线圈与待绕制线圈的电感值误差位于允许范围内，从而得到完成绕制线圈。
72.需要说明的是，传统的绕线方法是等到绕制到工程师设计的圈数时，工程师在端在绕线圈的末端（端b）处剪断漆包线，然后将线圈的起始端（端a）和末端（端b）均连接到电感测量设备上，对所制线圈进行电感测量，在线圈电感值大于目标电感值的情况下需要不断剪短末端（端b）的漆包线，在线圈电感值小于目标电感值的情况下，由于漆包线已经剪断，此时也不能继续增加电感。而本实施例可以在绕制线圈的过程中测量在绕线圈的电感值，在测量出在绕线圈的电感值之后，在线圈电感值于目标电感值的误差大于允许范围的情况下，则增加或回退一定长度的漆包线，直至线圈电感值与目标电感值之差位于误差允
许范围内，避免了传统绕制方式中初次绕制的线圈的电感值过大导致多次剪短末端（端b）的漆包线的现象，同时避免了初次绕制的线圈的电感值过小而丢弃已绕制线圈的现象，从而避免了漆包线浪费的问题。
73.本技术实施例提供的线圈绕制方法，通过s01：绕制预设匝数的线圈，得到待测线圈；s02：上述任意一项的在绕线圈的电感测量方法测量待测线圈的电感值；s03:计算待测线圈的电感值与目标电感值之差的绝对值；如果绝对值小于等于预设值，将待测线圈确定为完成绕制线圈；如果绝对值大于预设值，且待测线圈的电感值大于目标电感值，减少待测线圈上的漆包线的匝数，重复步骤s02-s03，直至待测线圈的电感值与目标电感值之间的差值的绝对值小于等于预设值，并将减少漆包线匝数后的线圈确定为完成绕制线圈；如果绝对值大于预设值，且待测线圈的电感值小于目标电感值的情况下，增加待测线圈上的漆包线的匝数，重复步骤s02-s03，直至待测线圈的电感值与目标电感值之间的差值的绝对值小于等于预设值，并将增加漆包线匝数后的线圈确定为完成绕制线圈，解决了相关技术中在绕制目标电感值的线圈的过程中，需要多次剪断漆包线或刺破漆包线，耗费人力物力，且得到的线圈精度不高的问题。进而达到了在无需剪断或刺破漆包线的情况下准确测量在绕线圈的精度，从而绕制得到高精度的线圈的效果。
74.实施例2基于实施例1公开的一种在绕线圈的电感测量系统，实施例2公开了一种在绕线圈的电感测量方法，包括如下步骤：s1：通过阻抗测量设备测量测试回路的阻抗谱曲线和相角曲线。
75.具体地，将在绕线圈01未剪断的一端（末端，也即端b）连接的一段漆包线浸入导电液体10中，将阻抗测量设备40的一端电连接至导电液体10，阻抗测量设备40的另一端与在绕线圈01的悬空的一端（起始端，也即端a）连接，浸入导电液体10中的预设长度的漆包线02和导电液体10构成目标电容，目标电容和在绕线圈01构成测试回路。
76.在阻抗测量设备40为阻抗谱仪的情况下，可以测得测试回路对应的阻抗谱及相角曲线，如图8所示，其中，横坐标为测量频率，左侧纵坐标为阻抗，右侧纵坐标为相角，呈v型的曲线为阻抗谱曲线，呈阶梯状的曲线为相角曲线，从而获取各个测量频率对应的阻抗值和相角。
77.s2：从阻抗谱曲线中获取多个测量频率对应的阻抗值、、
……
、、
……
、、
……
、，并从相角曲线中获取该多个测量频率对应的相角、、
……
、、
……
、、
……
、，其中，多个测量频率分别为：、、
……
、。
78.具体地，图8中的横坐标为测量频率，穿过某个测量频率做垂线，与阻抗谱曲线相交的点的纵坐标即为该测量频率对应的阻抗值，与阻抗谱曲线相交的点的纵坐标即为即为该测量频率对应的相角，通过该方式，可以获得多个测量频率对应的阻抗值和相角。
79.s3：基于该多个测量频率对应的阻抗值和该多个测量频率对应的相角计算在绕线圈01的电感值。
80.其中，步骤s3，进一步包括：选取n组测量频率，每组测量频率包括从多个测量频率中任意选取的两个测量频率，计算在绕线圈01分别在n组测量频率下的电感值l1、电感值l2、
……
、电感值ln；计算电感值l1、电感值l2、
……
、电感值ln的电感均值，并将电感均值确定为在绕线圈01的电感值。
81.具体地，任意选取的两个测量频率是指通过不放回取样方式选取的两个测量频率，其中，n 《= m，n组测量频率对应的阻抗值数据序列和相角数据序列分别为和，利用该n组测量频率的数据分别计算出计算其对应的电感值，然后对该多个电感值求平均值，将该均值作为在绕线圈01的最终的电感值，相比于通过一组测量频率对应的阻抗值和电感值计算绕线圈的电感值，提高了电感值的计算精度。
82.在本技术实施例提供的在绕线圈01的电感测量方法中，通过下式计算在绕线圈01分别在n组测量频率下的电感值l1、电感值l2、
……
、电感值ln：；i=1，2，
……
，n；其中，为在绕线圈01在第i组测量频率下计算得到的电感值，和为第i组测量频率中的两个测量频率，为测量频率对应的阻抗值，为测量频率对应的阻抗值，为测量频率对应的相角，为测量频率对应的相角。
83.需要说明的是，计算绕线圈在一组测量频率下计算得到的电感值的公式的推导方式与上一实施例相同，本实施例不作赘述。
84.可选地，在本技术实施例提供的在绕线圈01的电感测量方法中，测试回路的激励频率低于测试回路的谐振频率的二分之一。
85.需要说明的是，测试回路的激励频由阻抗测量设备发出，即为阻抗测量设备的测量频率，通过阻抗测量设备测量测试回路对应的阻抗谱曲线，阻抗谱曲线最低点对应的频率即为谐振频率。在激励频率大于测试回路的谐振频率时，谐振信号衰减太快，在激励频率在谐振频率附近时，测得的阻抗和相角不准，因而，需要控制激励频率远低于测试回路的谐振频率，具体地，在本实施例中，设置激励频率低于测试回路的谐振频率的二分之一，从而可以准确测得各个谐振频率下的阻抗值和相角，并进一步提高测量绕线圈的精度。
86.本技术实施例提供的在绕线圈01的电感测量方法，通过阻抗测量设备测量测试回路的阻抗谱曲线和相角曲线；从阻抗谱曲线中获取多个测量频率对应的阻抗值、、
……
、、
……
、、
……
、，并从相角曲线中获取多个测量频率对应的相角、、
……
、、
……
、、
……
、；基于多个测量频率对应的阻抗值和多个测量频率对应的相角计算在绕线圈01的电感值，解决了现有技术中在绕制目标电感值的线圈的过程中，需要多次剪断漆包线或刺破漆包线，耗费人力物力，且得到的线圈精度不高的问题。进而达到了在无需剪断或刺破漆包线的情况下准确测量在绕线圈01的精度，从而绕制得到高精度的线圈的效果。
87.实施例2与实施例1的电感测量方法相比，步骤s1和步骤s2相同，步骤s3的实现方式不同。实施例2的方式，相对实施例1，减少进一步计算误差，提高测量准确度。
88.实施例3基于实施例1公开的一种在绕线圈的电感测量系统，实施例3公开了一种在绕线圈的电感测量方法，包括如下步骤：通过阻抗测量设备获取测试回路的谐振频率；通过下式计算在绕线圈的电感值：l
=1/（2πfc）；其中，l为在绕线圈的电感值，f为谐振频率，c为目标电容的电容值。
89.具体地，将待测线圈未剪断的一端（末端，也即端b）连接的一段漆包线浸入导电液体中，将阻抗测量设备的一端电连接至导电液体，阻抗测量设备的另一端与在绕线圈的悬空的一端（起始端，也即端a）连接，浸入导电液体中的漆包线和导电液体构成目标电容，目标电容和在绕线圈构成测试回路。
90.在阻抗测量设备为阻抗谱仪的情况下，测得测试回路对应的阻抗谱曲线及相角曲线，阻抗谱曲线的最低点对应的测量频率即为测试回路的谐振频率f；在阻抗测量设备为lcr表的情况下，需通过测量多个频点的测量频率对应的阻抗值和相角，并找到最小阻抗值，最小阻抗值对应的测量频率即为测试回路的谐振频率f。
91.进一步的，浸入导电液体中的漆包线呈直线的情况下，漆包线和导电液体构成目标电容，计算目标电容的容值c，并依据公式：l=1/（2πfc）计算出在绕线圈的电感值。
92.需要说明的是，对于常用的漆包线，绝缘漆厚度均匀并且绝缘漆厚度为漆包线直径的1/10，浸没在导电液体中的漆包线的线长远大于线径，可以采用无限长空心圆柱模型来估算目标电容的容值，下式是理想情况下无限长空心圆柱体的电容的求解公式，在本技术实施例提供的在绕线圈的电感测量方法中，通过下式计算目标电容的电容值： ；其中，c为目标电容的电容值，为预设长度的漆包线材料的相对介电常数，为真空介电常数，ro是预设长度的漆包线的外径，ri是预设长度的漆包线的内径，s为预设长度的漆包线的长度。
93.在一种可选的实施方式中，以漆包线的材料为聚酰亚胺为例，计算10cm长度的目标电容的容值。具体地，在室温下，聚酰亚胺介的电常数为3.0
ꢀ‑ꢀ
3.5，介电损耗为1x10-3
ꢀ‑ꢀ
1.5x10-3
，本实施例中取介电常数为3.4，绝缘漆厚度为漆包线直径10%来计算，无论漆包线的线径多大，单位长度的漆包线形成的柱状电容的容值为：；其中，c
l
为单位长度的漆包线形成的柱状电容的容值，为聚酰亚胺的相对介电常数，为真空介电常数，ro是漆包线外径，ri是漆包线内径，对于常用的漆包线， ro/ri=1.25，也即，单位长度的空心圆柱形漆包线电容为8.47
×
10-10 f/m。且对于不同线径的漆包线来说，空心圆柱电容的单位长度电容值不变，因而，对于长度为10cm的漆包线，可以计算得到空心柱状电容为84.7pf。
94.需要说明的是，在本实施例，将目标电容的结构视为理想空心圆柱电容，在已知绝缘漆介电常数的情况下，计算空心圆柱电容的容值，从而在已知谐振频率的情况下计算出在绕线圈的电感值，提高了在绕线圈的电感值的计算效率。此外，对于精度要求极高的线圈，还可以通过多次采用本实施例的方法测量在绕线圈的电感，以绕制高精度的线圈。
95.本技术实施例提供的在绕线圈的电感测量方法，通过阻抗测量设备获取测试回路的谐振频率；通过下式计算在绕线圈的电感值：l=1/（2πfc）；其中，l为在绕线圈的电感值，f为谐振频率，c为目标电容的电容值，解决了现有技术中在绕制目标电感值的线圈的过程中，需要多次剪断漆包线或刺破漆包线，耗费人力物力，且得到的线圈精度不高的问题。进而达到了在无需剪断或刺破漆包线的情况下准确测量在绕线圈的精度，从而绕制得到高精
度的线圈的效果。
96.需要说明的是，与实施例1的在绕线圈的电感测量方法相比，本实施例的在绕线圈的电感测量方法的计算过程简单，计算量更小，但是，本实施例在绕线圈的电感测量的准确度依赖于目标电容的电容值的计算准确度，而本实施例是通过理想情况下无限长空心圆柱体的电容的求解公式来计算目标电容的电容值，因而，本实施例的在绕线圈的电感测量方法的准确度低于实施例1的在绕线圈的电感测量方法。
97.还需要说明的是，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、商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、商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，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
98.以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。