[发明专利]一种摆动磁场发生装置及其控制方法

权利要求书

1.一种开关自动切换依次产生正弦脉冲的摆动磁场发生装置，其特征在于：包括一个输出电压可调的直流电源U，一个电容C，一个电阻R1，四个二极管D1～D4，五个开关S1～S5，三个可控硅Q1～Q3，三组线圈L1～L3；电路的连接方式具体为：

直流电源U正极经过开关S1连接到节点a，直流电源负极连接到节点b；高压电容 C的两端连接到节点a和节点b；二极管D4的阳极接节点b，二极管D4的阴极串联开关S2和电阻R1后连接到节点a；

可控硅Q1阳极连接节点a，阴极连接节点c；二极管D1阴极连接节点a，二极管D1的阳极和开关S3串联后连接到节点c；线圈L1两端连接节点c和节点b；节点b连接到地线GND；

可控硅Q2阳极连接节点a，阴极连接节点d；二极管D2阴极连接节点a，二极管D2的阳极和开关S4串联后连接到节点d；线圈L2两端连接节点d和节点b；

可控硅Q3阳极连接节点a，阴极连接节点e；二极管D3阴极连接节点a，二极管D3的阳极和开关S5串联后连接到节点e；线圈L3两端连接节点e和节点b；在直流电源U对电容C每次充电后，在微控制器的作用下依次让电流经过线圈L1，L2，L3产生摆动磁场；

通过控制开关S1～S5的切换次序，实现三组线圈中产生脉冲波形的次序及脉冲的方向。

2.根据权利要求1所述的一种开关自动切换依次产生正弦脉冲的摆动磁场发生装置，其特征在于：

所述三组线圈是两两相互垂直亥姆霍兹线圈，或者是两两相互垂直方形单线圈，并且从大尺寸到小尺寸嵌套安装，三组线圈L1～L3的中心轴依次对应摆动磁场发生装置的X，Y，Z轴，三个线圈的轴线交于坐标原点O。

3.根据权利要求1所述的一种开关自动切换依次产生正弦脉冲的摆动磁场发生装置，其特征在于：

所述的三组线圈L1～L3替换为两组，或者替换为更多组线圈；每组线圈中至少包括一个线圈。

4.根据权利要求1所述的一种开关自动切换依次产生正弦脉冲的摆动磁场发生装置，其特征在于：

所述各组线圈之间的位置为：相互垂直放置，或者非垂直放置，设置成互相之间按照一定角度放置。

5.根据权利要求1所述的一种开关自动切换依次产生正弦脉冲的摆动磁场发生装置，其特征在于：

所述线圈是亥姆霍兹线圈、Maxwell线圈、或者两个平行串联或者反串联的线圈，或者是一个单线圈。

6.根据权利要求1所述的一种开关自动切换依次产生正弦脉冲的摆动磁场发生装置，其特征在于：

微控制器控制开关切换电路中开关S1～S5的接通与断开；微控制器通过触发电路触发导通开关切换电路中可控硅Q1～Q3；通过触发电路触发导通开关切换电路中可控硅Q1～Q3产生摆动磁场；微控制器控制高压直流电源U的输出电压，并能够检测C两端的电压，以及检测到可控硅Q1～Q3中的电流过零。

7.根据权利要求1所述的一种开关自动切换依次产生正弦脉冲的摆动磁场发生装置，其特征在于：

所述直流电源为高压直流电源，所述电容为高压电容，所述高压是指电压值在3-20kV。

8.根据权利要求2所述的一种开关自动切换依次产生正弦脉冲的摆动磁场发生装置，其特征在于：

直流电源U给电容充电后，然后在微控制器的作用下依次对X，Y，Z轴的线圈放电，实现坐标原点附近XYZ轴上场强均匀分布或者梯度均匀分布的摆动磁场。