一种磁场强度测试仪的校准装置的制作方法

本实用新型属于仪器仪表校准技术领域，尤其涉及一种磁场强度测试仪的校准装置。

背景技术：

为了保护人体不受低频电磁场辐射的危害，需要使用精密低频磁场强度测量仪测量工作或生活环境中的低频磁场辐射强度，因此，精密低频磁场强度测量仪被广泛应用于卫生系统单位和环境评价机构，提供监测数据，是保障人体健康、人身安全的重要仪器设备。为了确保磁场强度测量仪能获得准确的测量结果，需对其进行校准，使其量值控制在允许的误差范围内。

磁场强度测试仪的校准系统主要包括：低频电流源、亥姆霍兹线圈、探头定位装置，低频电流源产生的低频电流注入亥姆霍兹线圈，探头定位装置将磁场强度测量仪探头固定在亥姆霍兹线圈的中间。但是目前校准系统仅用于产生静态磁场或者工频交流磁场，频率上限一般为几百赫兹，无法满足校准低频磁场强度测量仪的频率带宽要求。除此之外，目前的较小的校准系统中心附近的场均匀性不足，较大的校准系统又结构复杂，不易操作，无法投入日常生活中进行使用。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种磁场强度测试仪的校准装置。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

本实用新型采用如下技术方案：

在一些可选的实施例中，提供一种磁场强度测试仪的校准装置，包括：亥姆霍兹线圈装置、外部支撑柱、BNC隔板插座及导线；所述亥姆霍兹线圈装置包括：上线圈骨架环及下线圈骨架环，所述上线圈骨架环与所述下线圈骨架环共轴放置且相互平行；所述BNC隔板插座安装在所述外部支撑柱上，所述外部支撑柱的上端通过上延伸板与所述上线圈骨架环连接，所述外部支撑柱的下端通过下延伸板与所述下线圈骨架环连接；所述导线自所述BNC隔板插座引出，依次在所述上线圈骨架环及下线圈骨架环缠绕五圈后引回所述BNC隔板插座。

在一些可选的实施例中，所述的一种磁场强度测试仪的校准装置，还包括：用于产生低频电流的发生装置，所述发生装置与所述BNC隔板插座连接，所述发生装置通过导线将低频电流注入所述亥姆霍兹线圈装置。

在一些可选的实施例中，所述上线圈骨架环及所述下线圈骨架环的外侧均开设导线槽，所述上延伸板的上表面及下表面均开设导线槽，所述下延伸板的上表面及下表面均开设导线槽，所述外部支撑柱在安装所述BNC隔板插座的一面开设导线槽。

在一些可选的实施例中，所述导线的始端与所述BNC隔板插座的内导体连接，且所述导线自所述BNC隔板插座引出，依次经过外部支撑柱的导线槽、上延伸板上表面的导线槽、上线圈骨架环的导线槽、上延伸板下表面的导线槽、下延伸板上表面的导线槽、下线圈骨架环的导线槽、下延伸板下表面的导线槽后引回所述BNC隔板插座，且所述导线的末端与所述BNC隔板插座的外导体连接。

在一些可选的实施例中，所述亥姆霍兹线圈装置还包括：四个主体支撑柱，所述主体支撑柱一端与所述上线圈骨架环连接，另一端与所述下线圈骨架环连接。

在一些可选的实施例中，所述亥姆霍兹线圈装置的材质为尼龙或亚克力。

在一些可选的实施例中，所述发生装置包括：电压源及跨导放大器。

在一些可选的实施例中，所述发生装置包括：电压源、功率放大器、分流器及高精度低频电压表。

本实用新型所带来的有益效果：不仅覆盖低频磁场强度测量仪的工作频段，满足校准低频磁场强度测量仪的频率带宽要求，而且提供足够的均匀域，提升校准装置的整体性能；机械尺寸精度高；连接方便；抗干扰；结构简洁，质量轻，易操作。

为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。

附图说明

图1是亥姆霍兹线圈装置的原理图；

图2是本实用新型一种磁场强度测试仪的校准装置的结构示意图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。

如图1至2所示，在一些说明性的实施例中，提供一种磁场强度测试仪的校准装置，该校准装置能够将低频电流转换成低频磁场，用于校准精密低频磁场强度测量仪，包括：亥姆霍兹线圈装置、外部支撑柱1、BNC隔板插座2、导线、上延伸板3、下延伸板4及用于产生低频电流的发生装置5，其中，亥姆霍兹线圈装置包括：上线圈骨架环6、下线圈骨架环7及主体支撑柱8。

将低频电流源即发生装置产生的电流注入亥姆霍兹线圈装置，亥姆霍兹线圈是由一对线圈平行共轴放置形成，两线圈半径分别为r1和r2，匝数分别为N₁和N₂，线圈间距为d，应尽可能满足r1＝r2＝d，假设馈入线圈的电流大小为I，则可通过下式计算出线圈装置中心O并且沿线圈轴向，即x方向所产生的磁场强度H_C：

发生装置5产生具有一定带宽的低频电流，并且有较好的感性负载驱动能力，发生装置5的输出接口为4mm端子或者同轴连接器，以提高抗干扰能力，发生装置5与BNC隔板插座2连接，且发生装置5通过导线将自身产生的低频电流注入亥姆霍兹线圈装置。发生装置5产生的低频电流的频率覆盖范围为30Hz～100kHz，且电流最大值不低于3A。

在一些说明性的实施例中，发生装置5包括：电压源及跨导放大器，电压源输出端连接至跨导放大器的输入端，在跨导放大器的输出端产生低频电流。在一些说明性的实施例中，由于采用电压源及跨导放大器的组合成本较高，因此，发生装置5包括：电压源、功率放大器、分流器及高精度低频电压表，电压源输出端连接至功率放大器的输入端，功率放大器的输出端连接至分流器的电压端，分流器的监测端连接高精度低频电压表，分流器的电流端输出低频电流，高精密低频电压表，测量范围为1mV～20V，即30Hz～1MHz，且测量精度优于±0.3％，采用上述组合可显著降低成本。

线圈骨架环为外侧开槽的薄圆环，分为上、下两件，分别为上线圈骨架环6与下线圈骨架环7，上线圈骨架环6与下线圈骨架环7共轴放置且相互平行，两环的外径为1000mm，内径为900mm，厚度为10mm。环上每隔45°钻两个孔，用以安装主体支撑柱8，主体支撑柱8的数量为四个，用于支撑并固定上线圈骨架环6与下线圈骨架环7，四个主体支撑柱8一端与上线圈骨架环6连接，另一端与下线圈骨架环7连接。主体支撑柱8的顶端和底端钻一组孔，孔径和间距与上线圈骨架环6及下线圈骨架环7上的孔相对应，并且使用标准尼龙螺栓进行紧固，从而将两环固定。

BNC隔板插座2安装在外部支撑柱1上，外部支撑柱1的上端通过上延伸板3与上线圈骨架环6连接，外部支撑柱1的下端通过下延伸板4与下线圈骨架环7连接。导线自BNC隔板插座2引出，依次在上线圈骨架环6及下线圈骨架环7缠绕五圈后引回BNC隔板插座2。

为便于走线，上线圈骨架环6及下线圈骨架环7的外侧均开设导线槽，上延伸板3的上表面及下表面均开设导线槽，下延伸板4的上表面及下表面均开设导线槽，外部支撑柱1在安装BNC隔板插座的一面开设导线槽，各个导线槽相连通。

导线的长度不低于40m，且导线的始端与所述BNC隔板插座的内导体连接，自BNC隔板插座2引出，然后沿着外部支撑柱1的导线槽向上走到上延伸板3上表面的导线槽，并沿着该槽走线至上线圈骨架环6的导线槽内。导线在上线圈骨架环6的导线槽里绕制5匝后，沿着上延伸板3下表面的导线槽引出，再沿着外部支撑柱1的导线槽走线至下延伸板4上表面的导线槽，并沿着该槽走线至下线圈骨架环7的导线槽内。导线在下线圈骨架环7的导线槽里绕制5匝后，沿着下延伸板3下表面的导线槽引出并走回外部支撑柱1的导线槽，最终引回BNC隔板插座2内，并且导线的末端与所述BNC隔板插座的外导体连接。由于采用低电感导线低匝数绕制，所以本实用新型的校准装置带宽高，上限可达100kHz，而且采用大直径线圈骨架环和延伸板，连接方便，抗干扰能力强，采用优化的结构设计，不仅美观、牢固、轻便，而且使中心磁场均匀域尺寸大，提升校准装置的性能。

在材料的选择上，目前国内常见的骨架材料为实木、硬塑料或者PCB板，在一些说明性的实施例中，所述亥姆霍兹线圈装置的材质为尼龙或亚克力，具有美观、轻质、坚固、加工精度高优点，机械加工的尺寸精度高，优于±0.1％。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所做的改变，修饰，替代，组合，简化，均应为等效的置换方式，都应包含在本实用新型的保护范围内。