[发明专利]磁通门传感器探头

说明书

技术领域

本发明涉及一种探测磁场强度的磁通门传感器探头，尤其是可探测弱磁场的磁通门传感器探头。

背景技术

在被测磁场中，磁芯在交变磁场的饱和激励下，感应线圈中的电压将发生“非对称性”变化，磁通门传感器是利用这一机理对弱磁场矢量的分量进行测量。磁通门传感器用于测量地磁场、地下管道及铁磁物体探测、地质勘探、电力线探测、车辆控制等，而磁通门传感器探头是磁通门传感器核心部件。

目前对弱磁场检测使用的磁通门传感器探头，普遍采用跑道型或者圆环型的坡莫合金片作为磁芯结构，在磁芯上紧密均匀缠绕一组线圈作为激励线圈，而对应于此类磁芯的感应和反馈线圈在磁芯的一个方向上采用了一个矩形线圈整体包围方式。但是由于磁芯上的外磁场产生了闭合磁力线，其中虚线为外场感应磁力线，此类磁通门传感器探头的感应线圈同时感应到了磁芯中心部分的反方向磁场，所以部分外磁场自身闭合磁力线产生了抵消作用，而且反馈线圈产生的磁场与磁芯上的感应磁场方向角度很大，所以测量结果的精度、灵敏度和线性度存在一定的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁通门传感器探头，采用圆环型磁芯，单独的激励线圈绕在磁芯上，然后将磁芯置于一方形且中心为“井”字型镂空的骨架上的圆环型凹槽中，分别在骨架的四边缠绕四个匝数相等的线圈作为感应和反馈线圈，反馈线圈能够产生与磁芯上外部磁场方向相近的反馈磁场，更好的抵消了外部磁场。

实现本发明目的采用的技术方案是：一种磁通门传感器探头至少包括镂空绝缘架、紧密均匀缠绕着激励线圈的圆环型磁芯和四组感应和反馈线圈，镂空绝缘架中心呈“井”字型的中空状，镂空绝缘架中心外围设有圆环型凹槽，圆环型凹槽的深度和宽度稍大于缠绕了线圈的圆环型磁芯，磁芯置于圆环型凹槽中，四组感应和反馈线圈分别绕过镂空绝缘架中心紧密均匀地缠绕在镂空绝缘架的四边，相对两组线圈的始端引出端相连接，最后形成纵横两组组合感应和反馈线圈。

所述镂空绝缘架为一方形且中心呈“井”字型中空状的骨架，镂空绝缘架四边中间为凹槽，呈“井”字型中空状的骨架中心四边中间呈凸起状，凸起部分位置与凹槽对应。镂空绝缘架上设有若干线圈的引出端连接处，线圈的引出端内为硅胶固定的金属焊接点。

所述缠绕在磁芯上的线圈外包裹有直径为0.12的漆包线，缠绕在方形镂空绝缘架四边的四组线圈外均包裹有直径为0.12的漆包线，且四组线圈匝数相等，位置对称。

缠绕磁芯的线圈的引出线头的接口为本发明磁通门传感器的激励端；上下两组合线圈的引出接口本发明传感器横向方向的感应段和反馈端，左右两组合线圈为本发明传感器纵向方向的感应段和反馈端。使用本发明磁通门传感器探头进行弱磁场检测时，将传感器探头置于被检测的磁场环境中，通过激励电路产生的方波(也可以正弦波或者三角波等)输入到本发明磁通门传感器探头的激励端，于是测量端横向和纵向的感应段和反馈端分别产生表征磁场的电信号，取该电信号与磁场成正比的二次谐波分量，经调理电路的处理和标定，就可以得到被检测磁场在磁芯平面上与感应线圈方向的磁感应强度。

本发明中感应和反馈线圈能够大幅度减小对磁芯上的外磁场自身闭合磁力线的抵消作用，能够感应到外部磁场一个方向在通过饱和磁芯上的绝大部分磁通量，并且感应和反馈线圈能够产生与磁芯上外部磁场方向相近的反馈磁场，更好的抵消了外部磁场，所以本发明在测量弱磁场时具有噪声低，精度、线性度和稳定度高的优点。

附图说明

图1为本发明的剖示图。

图2为本发明的电路简化图。

图3为本发明探头磁力线说明图。

图中，1.镂空的陶瓷架，2、4、7、9、10、11、12、14、15和17为焊接接口，3、8、13和16为感应和反馈线圈，5.线圈，6.圆环型磁芯，18.圆环型凹槽。

具体实施方式