一种磁通量测量系统激励电容充电装置的制作方法

本发明涉及工程测量，特别涉及一种磁通量测量系统激励电容充电装置。

背景技术：

1、磁通量的测量一般通过磁通量测量仪进行，将磁通量测量仪放置在需测量磁通量的区域，便可通过磁通量测量仪的读数获测量值。

2、具体地，磁通量测量仪首先通过激励电容对激励线圈放电，然后再通过检测感应线圈的感应电压来检测如缆索等的被测构件的磁导率的变化，当激励电容每次充电的电压不一致时，会导致每次测量结果出现差异，表现为测量精度不足。

3、目前磁通量测量仪内部的激励电容充电电压控制方式，一般是直接通过标定电源给电容的充电时间进行控制，即通过充电时间与充电电压的关系曲线来间接估算激励电容充电电压，但此种方式，在不同环境因素条件下，如温度不同对电源的影响等，相同的充电时间也会导致充电电压存在很大差异，进而导致测量结果不准确。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种磁通量测量系统激励电容充电装置，旨在解决现有技术中通过充电时间控制激励电容的充电电压，其稳定性较差，不同的环形因素的影响下，相同的充电时间仍存在充电电压的差异较大的情况，导致磁通量的测量结果不准确的技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明是通过如下技术方案来实现的：

3、一种磁通量测量系统激励电容充电装置，包括微控制器及磁通量传感器，所述微控制器电性连接数模转换器，以将数字码字传输至所述数模转换器，所述数模转换器通过充电模块电性连接所述磁通量传感器，以对所述磁通量传感器内的激励线圈进行充放电，所述数模转换器包括用于释放输入电压的基准电压源，所述数模转换器基于所述数字码字及所述输入电压计算输出数控基准电压，并将所述输出数控基准电压输出至所述充电模块。

4、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：在需要进行磁通量测量时，通过所述微控制器发送准确的所述数字码字，利用所述数模转换器为所述充电模块提供精准的所述输出数控基准电压，相较于传统的通过充电时间控制充电电压的方式，其不受环境因素的影响，可确保持续为所述磁通量传感器提供稳定一致的充电电压，提高了磁通量测量的精度。

5、进一步，所述输出数控基准电压的计算公式为：

6、

7、其中，vout表示输出数控基准电压，vref表示输入电压，a表示数模转换器的范围系数，d表示数字码字，n表示数模转换器的分辨率位数。

8、更进一步，所述数模转换器的分辨率位数为16位，所述基准电压源的温漂小于5ppm/℃。

9、更进一步，所述充电模块包括恒压控制电路及激励电容，所述数模转换器连接所述恒压控制电路的第一输入端，所述恒压控制电路电性连接所述激励电容，所述恒压控制电路用于根据所述输出数控基准电压及所述激励电容的当前电压为所述激励电容充电，所述激励电容电性连接所述磁通量传感器。

10、更进一步，所述恒压控制电路用于根据所述输出数控基准电压及所述激励电容的当前电压为所述激励电容充电的步骤包括：

11、所述恒压控制电路判断所述当前电压值是否小于所述输出数控基准电压；

12、若所述当前电压值小于所述输出数控基准电压，则将所述输出数控基准电压增益为充电电压，并通过所述充电电压为所述激励电容充电。

13、更进一步，所述充电电压为：

14、uc＝vout*a，

15、其中，uc表示充电电压，vout表示输出数控基准电压，a表示增益系数。

16、更进一步，所述恒压控制电路的输出端通过第一开关连接所述激励电容的输入端，所述激励电容的第一端通过第二开关连接所述磁通量传感器，所述激励电容的第二端连接所述恒压控制电路的第二输入端。

17、更进一步，所述微控制器电性连接所述第一开关及所述第二开关。

18、更进一步，所述恒压控制电路电性连接高压直流电源。

19、再进一步，所述激励电容为电解电容。

技术特征：

1.一种磁通量测量系统激励电容充电装置，其特征在于，包括微控制器及磁通量传感器，所述微控制器电性连接数模转换器，以将数字码字传输至所述数模转换器，所述数模转换器通过充电模块电性连接所述磁通量传感器，以对所述磁通量传感器内的激励线圈进行充放电，所述数模转换器包括用于释放输入电压的基准电压源，所述数模转换器基于所述数字码字及所述输入电压计算输出数控基准电压，并将所述输出数控基准电压输出至所述充电模块。

2.根据权利要求1所述的磁通量测量系统激励电容充电装置，其特征在于，所述输出数控基准电压的计算公式为：

3.根据权利要求1所述的磁通量测量系统激励电容充电装置，其特征在于，所述数模转换器的分辨率位数为16位，所述基准电压源的温漂小于5ppm/℃。

4.根据权利要求1所述的磁通量测量系统激励电容充电装置，其特征在于，所述充电模块包括恒压控制电路及激励电容，所述数模转换器连接所述恒压控制电路的第一输入端，所述恒压控制电路电性连接所述激励电容，所述恒压控制电路用于根据所述输出数控基准电压及所述激励电容的当前电压为所述激励电容充电，所述激励电容电性连接所述磁通量传感器。

5.根据权利要求4所述的磁通量测量系统激励电容充电装置，其特征在于，所述恒压控制电路用于根据所述输出数控基准电压及所述激励电容的当前电压为所述激励电容充电的步骤包括：

6.根据权利要求5所述的磁通量测量系统激励电容充电装置，其特征在于，所述充电电压为：

7.根据权利要求4所述的磁通量测量系统激励电容充电装置，其特征在于，所述恒压控制电路的输出端通过第一开关连接所述激励电容的输入端，所述激励电容的第一端通过第二开关连接所述磁通量传感器，所述激励电容的第二端连接所述恒压控制电路的第二输入端。

8.根据权利要求7所述的磁通量测量系统激励电容充电装置，其特征在于，所述微控制器电性连接所述第一开关及所述第二开关。

9.根据权利要求4所述的磁通量测量系统激励电容充电装置，其特征在于，所述恒压控制电路电性连接高压直流电源。

10.根据权利要求4所述的磁通量测量系统激励电容充电装置，其特征在于，所述激励电容为电解电容。

技术总结
本发明提供一种磁通量测量系统激励电容充电装置，包括微控制器及磁通量传感器，微控制器电性连接数模转换器，以将数字码字传输至数模转换器，数模转换器通过充电模块电性连接磁通量传感器，以对磁通量传感器内的激励线圈进行充放电，数模转换器包括用于释放输入电压的基准电压源，数模转换器基于数字码字及输入电压计算输出数控基准电压，并将输出数控基准电压输出至充电模块。在需要进行磁通量测量时，通过微控制器发送准确的数字码字，利用数模转换器为充电模块提供精准的输出数控基准电压，相较于传统的通过充电时间控制充电电压的方式，其不受环境因素的影响，可确保持续为磁通量传感器提供稳定一致的充电电压，提高了磁通量测量的精度。

技术研发人员：王辅宋,刘文峰,刘付鹏,金亮
受保护的技术使用者：江西飞尚科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27