一種三維靜態(tài)磁場分布檢測裝置制造方法
【專利摘要】一種三維靜態(tài)磁場分布檢測裝置，包括底座，X軸驅(qū)動臂，包括X軸電機和X軸U型臂身，X軸電機的驅(qū)動桿穿過X軸U型臂身的兩端；Z軸驅(qū)動臂，三維磁阻傳感器，固定在所述立方桿伸出的前端；所述X軸驅(qū)動臂固定在所述底座上。準確測出三維空間的磁場分布情況，磁場的大小和方向；能直觀的看到該磁場在空間分布的情況；可靠性好，精度高。
【專利說明】一種三維靜態(tài)磁場分布檢測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種檢測裝置，更具體而言，涉及一種三維靜態(tài)磁場分布檢測裝 置。

【背景技術(shù)】
[0002] 磁鐵外圍空間磁場分布檢測技術(shù)是研究與磁現(xiàn)象有關(guān)物理現(xiàn)象的重要手段。其 中，磁場分布測量技術(shù)的研究水平在很大程度上反映了高性能永磁材料的生產(chǎn)水平，電機 效率提1?水平等。
[0003] 最近幾十年來，由于采用了新的物理效應器件，一些高靈敏度的磁傳感器的相繼 問世，并且，隨著測量技術(shù)與計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，新一代的磁場檢測儀器也取得了進 展?，F(xiàn)今，磁場測量已突破傳統(tǒng)的單點單方向測量，實現(xiàn)了空間某點磁場的三維測量，從而 全面真實地反應待測對象的磁場狀況。
[0004] 在國內(nèi)，經(jīng)濟和工業(yè)的發(fā)展已經(jīng)使得越來越多的場合需要進行磁場的精確測量。 國內(nèi)的磁場測量儀器主要應用于低頻段磁場的測量，并且磁場一維測量的研究居多。
[0005] 目前，國內(nèi)市面上銷售的磁場檢測儀器集中在工業(yè)用的強磁場的低頻段和通信用 的弱磁場的高頻段?；诨魻栃拇艔娪嬕殉蔀橥ㄓ眯偷拇艌鰷y量儀器，廣泛應用于測 量各種間隙磁場，包括恒定的與交變的各種形態(tài)磁場。
[0006] 電機生產(chǎn)公司為了提高電機的效率，就想檢測出電機定子（瓦型磁鐵）的磁場分 布最密集的位置是否與轉(zhuǎn)子是重合，從而提高電機效率，但是對磁鐵周圍空間的磁場分布 不能有一個完全的，直觀的描述，從而這造成了技術(shù)上的難度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本實用新型提供了一種三維靜態(tài)磁場分布檢測裝置，能夠?qū)⒋艌鲂盘栟D(zhuǎn)換為電信 號；進一步的目的，能夠測出三維空間的磁場分布情況，磁場的大小和方向；進一步的發(fā)明 目的是，還能直觀的看到該磁場在空間分布的情況。
[0008] -種三維靜態(tài)磁場分布檢測裝置，包括底座，X軸驅(qū)動臂，包括X軸電機和X軸U型 臂身，X軸電機的驅(qū)動桿穿過X軸U型臂身的兩端；Z軸驅(qū)動臂，包括Z軸電機和Z軸U型臂 身，Z軸電機的驅(qū)動桿穿過Z軸U型臂身的兩端；Z軸U型臂身上具有螺紋孔，其與所述X軸 驅(qū)動臂的驅(qū)動桿螺紋配合；Y軸驅(qū)動臂，包括Y軸電機和Y軸U型臂身，Y軸電機的驅(qū)動桿穿 過Y軸U型臂身的兩端；Y軸U型臂身上具有螺紋孔，其與所述Z軸驅(qū)動臂的驅(qū)動桿螺紋配 合；立方座，設(shè)置螺紋孔，其與Y軸電機的驅(qū)動桿螺紋配合；立方桿過盈配合插入立方座上 部；三維磁阻傳感器，固定在所述立方桿伸出的前端；所述X軸驅(qū)動臂固定在所述底座上。
[0009] 優(yōu)選的是，還包括載物平臺，固定在底座上。
[0010] 優(yōu)選的是，所述載物平臺包括載物盤和兩個卡具小板，載物盤固定在所述底座上， 兩個卡具小板固定在載物盤上，兩個卡具小板中的一個具有螺紋孔，其與螺桿配合。
[0011] 優(yōu)選的是，三維磁阻傳感器通過粘貼固定在立方桿上。
[0012] 優(yōu)選的是，Z軸驅(qū)動臂、Y軸驅(qū)動臂和底座之間具有間隙。
[0013] 優(yōu)選的是，所述X軸電機、Υ軸電機和Ζ軸電機為步進電機。
[0014] 本實用新型的有益效果，準確測出三維空間的磁場分布情況，磁場的大小和方向； 能直觀的看到該磁場在空間分布的情況；可靠性好，精度高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1是三維靜態(tài)磁場分布檢測裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖2是載物平臺的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖3是X軸驅(qū)動臂的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖4是Ζ軸驅(qū)動臂的結(jié)構(gòu)愛示意圖。
[0019] 圖5探針的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0020] 如圖2所示，載物平臺5包括載物底座11、支撐桿12、載物圓盤13和兩個卡具小 板14。載物底座11上面具有螺孔，支撐桿12兩端具有螺紋，通過螺紋固定在一起，支撐桿 12的另一端和載物圓盤13同樣通過螺紋固定連接。載物盤上的兩個卡具小板14是焊接于 圓盤上的，在右側(cè)卡具小板上具有螺孔，螺孔里有一螺桿可以前后進給運動，以此能將大小 不同的被測樣品卡于其中。載物平臺5固定在底座6的一端。
[0021] 如圖3所示，X軸驅(qū)動臂15包括X軸電機驅(qū)動器9、X軸驅(qū)動電機10、驅(qū)動螺桿和 臂身。X軸電機驅(qū)動器9與X軸驅(qū)動電機10通過螺釘固定一起，從X軸驅(qū)動電機10伸出的 驅(qū)動螺桿通過軸承或者套筒支撐在臂身上。X軸驅(qū)動臂15固定在載物平臺5上，遠離載物 平臺5的一端，并且和載物平臺5的位置相對應。
[0022] 如圖4所示，Ζ軸驅(qū)動臂16的結(jié)構(gòu)和X軸驅(qū)動臂完全一樣。Ζ軸驅(qū)動臂16的臂身 上具有螺紋孔，螺紋孔與X軸驅(qū)動臂上的驅(qū)動螺桿螺紋配合，X軸驅(qū)動臂上的驅(qū)動螺桿穿過 Ζ軸驅(qū)動臂上的螺紋孔。通過X軸驅(qū)動電機15的轉(zhuǎn)動就可以通過驅(qū)動螺桿帶動套在驅(qū)動螺 桿上的Ζ軸驅(qū)動臂16左右平移，進行定位。
[0023] Υ軸驅(qū)動臂17的結(jié)構(gòu)與Ζ軸驅(qū)動臂16完全一樣，臂身上具有螺紋孔與Ζ軸驅(qū)動臂 上的驅(qū)動螺桿配合。通過Ζ軸驅(qū)動臂上的驅(qū)動電機帶動驅(qū)動螺桿轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動套在Ζ軸 驅(qū)動螺桿上的Υ軸驅(qū)動臂上下平移，進行定位。
[0024] 如圖5所示，探針3是立方座和右端細長立方桿組成的，立方桿的尖端裝有型號為 HMCL043的三維磁阻傳感器。作為進一步的優(yōu)選，由于傳感器材料是非金屬，故而使用固溶 膠水粘貼上的。細長立方桿插入立方座中，實現(xiàn)過盈配合。立方座下部有螺紋孔與Υ軸驅(qū) 動臂17上的驅(qū)動螺桿配合。Υ軸驅(qū)動臂17上的驅(qū)動電機帶動Υ軸驅(qū)動螺桿轉(zhuǎn)動從而帶動 套在驅(qū)動螺桿上的探針進行前后平移，進行定位。
[0025] 如圖1所示，通過Χ、Υ、Ζ三軸的電機驅(qū)動，就可以控制探針前頭的HMC1043三維磁 阻傳感器在允許范圍內(nèi)定位于空間任一點，對樣品進行掃描。
[0026] 當測試一個磁鐵樣品的外圍磁場分布時，首先將樣品要測的面卡在載物臺5上， 載物臺上能左右活動的螺桿，用以將樣品卡??；然后將探針3復位調(diào)到距離要測樣品表面 1_處的左下方為起始位置。開始接通Χ、Υ、Ζ移動平臺的直流電源，輸出電壓為24V，驅(qū)動 X、Y、Z三軸的電機轉(zhuǎn)動，驅(qū)動探針3按照軌跡完成對樣品的掃描。作為一種優(yōu)選，軌跡的形 式為S形軌跡。掃描的過程中，探針前的HMCL043三維磁阻傳感器4將采集到的磁場信號 轉(zhuǎn)化成電壓信號。電壓信號轉(zhuǎn)換為識別的磁場矢量；統(tǒng)計磁場矢量，畫出被測量物體的磁場 分布圖。
[0027] 盡管本實用新型的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中 所列運用，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求 及等同范圍所限定的一般概念下，本實用新型并不限于特定的細節(jié)和這里示出與描述的圖 例。
【權(quán)利要求】
1. 一種三維靜態(tài)磁場分布檢測裝置，包括底座，其特征在于： X軸驅(qū)動臂，包括X軸電機和X軸U型臂身，X軸電機的驅(qū)動桿穿過X軸U型臂身的兩 端； Z軸驅(qū)動臂，包括Z軸電機和Z軸U型臂身，Z軸電機的驅(qū)動桿穿過Z軸U型臂身的兩 端；Z軸U型臂身上具有螺紋孔，其與所述X軸驅(qū)動臂的驅(qū)動桿螺紋配合； Y軸驅(qū)動臂，包括Y軸電機和Y軸U型臂身，Y軸電機的驅(qū)動桿穿過Y軸U型臂身的兩 端；Y軸U型臂身上具有螺紋孔，其與所述Z軸驅(qū)動臂的驅(qū)動桿螺紋配合； 立方座，設(shè)置螺紋孔，其與Y軸電機的驅(qū)動桿螺紋配合；立方桿過盈配合插入立方座上 部； 三維磁阻傳感器，固定在所述立方桿伸出的前端； 所述X軸驅(qū)動臂固定在所述底座上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維靜態(tài)磁場分布檢測裝置，其特征在于：還包括載物平臺， 固定在底座上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的三維靜態(tài)磁場分布檢測裝置，其特征在于：所述載物平臺包 括載物盤和兩個卡具小板，載物盤固定在所述底座上，兩個卡具小板固定在載物盤上，兩個 卡具小板中的一個具有螺紋孔，其與螺桿配合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三維靜態(tài)磁場分布檢測裝置，其特征在于：三維磁阻傳 感器通過粘貼固定在立方桿上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三維靜態(tài)磁場分布檢測裝置，其特征在于：Z軸驅(qū)動臂、 Y軸驅(qū)動臂和底座之間具有間隙。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三維靜態(tài)磁場分布檢測裝置，其特征在于：所述X軸電 機、Y軸電機和Z軸電機為步進電機。
【文檔編號】G01R33/09GK203870233SQ201420300414
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月6日
【發(fā)明者】齊錦剛, 高勇, 孟祥龍, 唐瓊, 王軍, 王冰, 趙作福 申請人:遼寧工業(yè)大學