卫星用手持磁极性测试仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及卫星用手持磁极性测试仪，属于卫星或飞船测试【技术领域】。该测试仪包括霍尔器件H1、霍尔器件H2、发光二极管D1、发光二极管D2、发光二极管D3、电源开关K、电阻R1、电阻R2、电阻R3、9V集层电池、外壳和两个磁钢；霍尔器件H1、霍尔器件H2、发光二极管D1、发光二极管D2、发光二极管D3、电源开关K、电阻R1、电阻R2、电阻R3和9V集层电池之间通过导线连接。本实用新型的手持式磁极性测试仪，体积小，重量轻，携带方便，不仅可以对磁力矩器极性进行测试，而且，自带的永久性磁钢，还可以对卫星上的磁强计进行极性测试，不但缩短了测试时间，更保证了测试的准确性、安全性。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及卫星用手持磁极性测试仪，属于卫星或飞船测试【技术领域】。 卫星用手持磁极性测试仪
【背景技术】
[0002] 磁力矩器是卫星姿轨控系统的执行部件之一，利用产生的磁场与空间地磁场相互 作用，产生力矩。卫星（飞船）控制分系统在分系统试验、整星AIT各阶段及发射场测试中， 需要对磁力矩器、磁强计控制极性进行测试确认。目前，测试磁力矩器控制极性方法是使用 指南针，测试磁强计用磁钢。由于现有指南针型号各种各样，灵敏度、极性标识都不尽相同， 测试前首先要利用地球磁场对指南针进行极性校准确认，由于建筑物有钢筋结构，测试现 场有金属物品等干扰了周围地磁场，使得确认指南针极性非常困难。利用指南针进行磁力 矩器极性测试时，测试过程繁琐，指针摆动不灵敏，特别是在垂直使用时指针经常卡住，测 量磁矩小的磁力矩器时，指针几乎不摆动，使得测试磁力矩器极性结果不清晰，容易造成极 性误判，存在很大风险。磁力矩器装到卫星上以后，不同卫星磁力矩器安装位置也不同，测 试更加困难，容易碰坏卫星及其他部件，由于空间狭小，甚至不能进行测试，不仅增加了测 试复杂度，还存在许多安全隐患。
[0003] 霍尔开关器件体积小，有较高的准确度、灵敏度和稳定性，而且有很宽的工作温度 范围。本实用新型提出了一种磁极性测试仪，采用霍尔器件作为磁测量部件。为了完善测 试仪的通用性和数据可靠性，对五院型普内所有磁力矩器产品的输出特性进行了分析和测 试，最终选取合适的霍尔器件，并经过针对性的电路处理，只用一种型号霍尔器件，就可以 检测出N/S极磁场，能快速、准确地测出磁力矩器的磁场极性。采用手持式设计，外形类似 万用表，内置9V电池供电，测试探头小巧，适用于狭小空间，集供电、测量与显示于一体，满 足测试需要，设备安全可靠，使用方便，简单有效，重量轻巧，便于携带。
[0004] 磁强计是测量卫星姿态的敏感器之一，利用测量地磁场，确定卫星姿态。但是，地 面对磁强计极性的测试确认，没有一个很好的办法，利用永久性磁钢产生的固定极性磁场 可以对磁强计进行极性测试。将永久性磁钢内置于测试仪内部，一方面可以用于磁极性测 试仪自检，另一方面可以用于磁强计功能性测试。一机两用。 实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提出卫星用手持磁极性测试仪。
[0006] 本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。
[0007] 本实用新型的卫星用手持磁极性测试仪，该测试仪包括霍尔器件H1、霍尔器件 H2、发光二极管D1、发光二极管D2、发光二极管D3、电源开关K、电阻R1、电阻R2、电阻R3、9V 集层电池、外壳和两个磁钢；霍尔器件HI、霍尔器件H2、发光二极管D1、发光二极管D2、发光 二极管D3、电源开关K、电阻R1、电阻R2、电阻R3和9V集层电池之间通过导线连接；
[0008] 且发光二极管D1、发光二极管D2、发光二极管D3、电源开关K、电阻R1、电阻R2、电 阻R3、9V集层电池及两个磁钢均位于外壳内，其中一个磁钢的N极固定在外壳内壁上，另外 一个磁钢的S级固定在外壳的内壁上；
[0009] 9V集层电池的正端经电源开关K后接霍尔器件H1的第1管脚、霍尔器件H2的第 1管脚、电阻R1的一端、电阻R2的一端和电阻R3的一端；
[0010] 电阻R1的另一端接发光二极管D1的正端；电阻R2的另一端接发光二极管D2的 正端；电阻R3的另一端接发光二极管D3的正端；
[0011] 霍尔器件H1的第2管脚接9V集层电池的负端，霍尔器件H2的第2管脚接9V集 层电池的负端，发光二极管D1的负端接9V集层电池的负端；
[0012] 霍尔器件H1的第3管脚接发光二极管D2的负端；
[0013] 霍尔器件H2的第3管脚接发光二极管D3的负端；
[0014] 发光二极管D1作为电源指示灯；
[0015] 发光二极管D2作为N磁极性信号指示灯；
[0016] 发光二极管D3作为S磁极性信号指示灯；
[0017] 霍尔器件H1和霍尔器件H2分别固定密封在一个圆柱体内，并用导线引出作为磁 极性探头；
[0018] 上述的测试仪采用手持式设计。
[0019] 有益效果
[0020] 本实用新型的手持式磁极性测试仪，体积小，重量轻，携带方便，不仅可以对磁力 矩器极性进行测试，而且，自带的永久性磁钢，还可以对卫星上的磁强计进行极性测试，不 但缩短了测试时间，更保证了测试的准确性、安全性。霍尔检测器件是以霍尔效应作为理论 基础，以霍尔元件为核心部件的磁敏式检测元件。将被测磁场强度转换为高低电平输出，其 输出电压在一定范围内与磁场感应强度成比例关系。霍尔集成器件结构简单、工艺成熟、线 性好、频带宽、体积小、使用寿命长，目前最常用的霍尔元件是由锗、硅、锑化铟和砷化铟等 半导体材料制成的。选用霍尔器件型号为UGN3501，该器件将霍尔元件、放大器、施密特触发 器、稳压电源及输出电路通过集成化制作工艺构成独立器件，体积小、功能全。高低电平的 转变所对应的磁感应强度不相等，开关特性具有切换回差，具有较好的抗干扰能力，可有效 防止电磁场、震动等干扰引起的误动作，而且带有补偿电路，有助于减小误差，内部所设的 稳压电源具有较宽的电压范围，一般可为3?16V，不仅尺寸紧凑，便于应用。
[0021] 根据磁力矩器的工作特点，磁力矩器所输出的磁场强度随激磁线圈中电流的增加 而线性增加，而当激磁电路断开，激磁电流消失后，磁力矩器中的磁场也消失且剩余磁场强 度很小。将霍尔开关在磁力矩器产生的磁场（N/S)中感应的电压信号经电路处理，驱动发 光二极管显示为磁极性测试结果，显示直观，稳定可靠，用于磁力矩器极性测试，可以实现 敏感器体积小、功耗低、与被测物体无接触的需求，满足磁力矩器极性测试。
[0022] 为了完善测试仪的通用性和数据可靠性，对磁力矩器产品的输出特性进行了分析 和测试，最终选取合适的霍尔器件，并经过针对性的电路处理，只用一种型号霍尔器件，就 可以检测出N/S极磁场，分别驱动发光二极管，显示被测的磁极性，能快速、准确地测出磁 力矩器的磁场极性，没有检测到磁场，发光二极管不亮，具有更高的测试结果准确性、可靠 性、避免了错判、漏判的风险。
[0023] 由于霍尔器件功耗低，静态时功耗电流只有微安级，因此，采用9V集层电池供电， 体积小，寿命长（可使用2年以上），更换方便。
[0024] 为了便于携带，外壳底部有可以打开的小盖，磁极性探头及信号线可以收纳到壳 内部，使仪器外观简洁、整齐。
[0025] 测试仪内部镶嵌两个对外极性不同的永久性磁钢，既可用于使用前可自检验证极 性正确性。
【专利附图】
【附图说明】
[0026] 图1为本实用新型的测试仪的组成示意图；
[0027] 图2为实施例中霍尔器件的极性示意图；
[0028] 图3为实施例中霍尔器件的封装示意图；
[0029] 图4为用本实用新型的测试仪对磁力矩器进行测试时的示意图；
[0030] 图5为用本实用新型的测试仪对对磁强计进行测试时的示意图。
【具体实施方式】
[0031] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0032] 实施例
[0033] 如图1所示，卫星用手持磁极性测试仪，该测试仪包括霍尔器件H1、霍尔器件H2、 发光二极管D1、发光二极管D2、发光二极管D3、电源开关K、电阻R1、电阻R2、电阻R3、9V集 层电池、外壳和两个磁钢；霍尔器件H1、霍尔器件H2、发光二极管D1、发光二极管D2、发光二 极管D3、电源开关K、电阻R1、电阻R2、电阻R3和9V集层电池之间通过导线连接；
[0034] 且发光二极管D1、发光二极管D2、发光二极管D3、电源开关K、电阻R1、电阻R2、电 阻R3、9V集层电池均位于外壳内，其中一个磁钢的N极固定在外壳内壁上，另外一个磁钢的 S级固定在外壳的内壁上；
[0035] 9V集层电池的正端经电源开关K后接霍尔器件H1的第1管脚、霍尔器件H2的第 1管脚、电阻R1的一端、电阻R2的一端和电阻R3的一端；
[0036] 电阻R1的另一端接发光二极管D1的正端；电阻R2的另一端接发光二极管D2的 正端；电阻R3的另一端接发光二极管D3的正端；
[0037] 霍尔器件H1的第2管脚接9V集层电池的负端，霍尔器件H2的第2管脚接9V集 层电池的负端，发光二极管D1的负端接9V集层电池的负端；
[0038] 霍尔器件H1的第3管脚接发光二极管D2的负端；
[0039] 霍尔器件H2的第3管脚接发光二极管D3的负端；
[0040] 发光二极管D1作为电源指示灯；
[0041] 发光二极管D2作为N磁极性信号指示灯；
[0042] 发光二极管D3作为S磁极性信号指示灯；
[0043] 如图2所示，霍尔器件H1和霍尔器件H2均为UGN3501型号器件；
[0044] 如图3所示，霍尔器件H1和霍尔器件H2分别固定密封在一个圆柱体内，并用导线 引出作为磁极性探头；
[0045] 如图4所示，当对磁力矩器进行极性测试时，将磁极性探头置于被测磁力矩器的 测试端；当测试端极性为N时，测试仪的N磁极性信号指示灯变亮；当测试端极性为S时，测 试仪的S磁极性信号指示灯变亮；当没有检测到磁力矩器磁极性时，指示灯均不亮，避免错 判风险。
[0046] 如图5所示，当对磁强计进行极性测试时，将测试仪的N极靠近磁强计，判读磁强 计的输出，如果N极输出变大，说明磁强计极性正确，如果N极输出变小，说明磁强计极性错 误。
【权利要求】
1. 卫星用手持磁极性测试仪，其特征在于：该测试仪包括霍尔器件HI、霍尔器件H2、发 光二极管D1、发光二极管D2、发光二极管D3、电源开关K、电阻R1、电阻R2、电阻R3、9V集层 电池、外壳和两个磁钢； 霍尔器件H1、霍尔器件H2、发光二极管D1、发光二极管D2、发光二极管D3、电源开关K、 电阻R1、电阻R2、电阻R3和9V集层电池之间通过导线连接； 发光二极管D1、发光二极管D2、发光二极管D3、电源开关K、电阻R1、电阻R2、电阻R3、 9V集层电池和两个磁钢均位于外壳内，其中一个磁钢的N极固定在外壳内壁上，另外一个 磁钢的S级固定在外壳的内壁上； 9V集层电池的正端经电源开关K后接霍尔器件H1的第1管脚、霍尔器件H2的第1管 脚、电阻R1的一端、电阻R2的一端和电阻R3的一端； 电阻R1的另一端接发光二极管D1的正端；电阻R2的另一端接发光二极管D2的正端； 电阻R3的另一端接发光二极管D3的正端； 霍尔器件H1的第2管脚接9V集层电池的负端，霍尔器件H2的第2管脚接9V集层电 池的负端，发光二极管D1的负端接9V集层电池的负端； 霍尔器件H1的第3管脚接发光二极管D2的负端； 霍尔器件H2的第3管脚接发光二极管D3的负端。
2. 根据权利要求1所述的卫星用手持磁极性测试仪，其特征在于：霍尔器件H1和霍尔 器件H2分别固定密封在一个圆柱体内，并用导线引出作为磁极性探头。
【文档编号】G01R33/07GK203870231SQ201420229751
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年5月6日 优先权日:2014年5月6日
【发明者】李亚强, 蒋庆华, 郝金华, 邢林峰, 蔡建, 宋利芳, 褚楠, 杜辉, 牟夏, 张欣, 张万利, 张琰 申请人:北京控制工程研究所