[发明专利]一种测量交变磁场的不对称分数匝线圈缠绕方法

权利要求书

1.一种测量交变磁场的不对称分数匝线圈缠绕方法，其特征在于，包括：

绕制线圈的圆盘被等分为偶数个过圆心的扇形区域，且顺时针排列为所述扇形区域1至所述扇形区域N；N≥4；

基于所述扇形区域，每匝线圈被分成N-1个分数子匝，每个所述分数子匝缠绕一个所述扇形区域，相邻两个所述扇形区域的所述分数子匝的缠绕方向相反，此时，所述扇形区域N空出；

基于所述分数子匝，所述扇形区域1至N-1缠绕所述分数子匝的子匝系数比值满足：

且

其中，N为扇形区域个数；J_i为所述扇形区域i所对应的子匝系数；

基于所述分数子匝，每个所述分数子匝包含周向圆弧部分和径向直线部分，所述周向圆弧部分缠绕扇形区域圆周部分，所述径向直线部分缠绕所述扇形区域过圆心的径向切面部分；

基于上述缠绕方法缠绕的不对称分数匝线圈，通过旋转线圈依据感应电动势的大小和旋转角度来判断磁场的大小和方向，具体为：

步骤1：将所述不对称分数匝线圈置于所述磁场中，将所述线圈所在位置的磁场近似看作一个方向相同场强大小不同的矢量场；

步骤2：旋转所述线圈一周，依据所述线圈的所述感应电动势的幅值判断所述矢量场的场强大小；

步骤3：依据所述线圈的所述旋转角度及所述感应电动势的幅值变化判断所述矢量场的方向。

2.根据权利要求1所述的不对称分数匝线圈缠绕方法,其特征在于，在缠绕多组线圈的情况下，所述扇形区域1至N-1的所述分数子匝缠绕导线的间距之比为所述扇形区域1至N-1缠绕的所述子匝系数的倒数之比。

3.根据权利要求1所述的不对称分数匝线圈缠绕方法，其特征在于，规定所述扇形区域N/2的缠绕方向为正向，并且所述正向是顺时针或逆时针方向；对于任意所述扇形区域i，其缠绕方向为；其中，所述方向为-1表示与所述扇形区域N/2的缠绕方向相反，所述方向为1表示与所述扇形区域N/2的缠绕方向相同，缠绕方式结果表现为所述相邻两个所述扇形区域的所述分数子匝的缠绕方向相反。

4.根据权利要求1所述的不对称分数匝线圈缠绕方法，其特征在于，对于缠绕M匝的线圈，其各个所述扇形区域缠绕方式为单独一次性缠绕法。

5.根据权利要求4所述的不对称分数匝线圈缠绕方法，其特征在于，所述单独一次性缠绕法即为对于任意的所述扇形区域i，其缠绕分数子匝数为，其中M为放大倍数，通过所述扇形区域的所述径向直线部分和所述周向圆弧部分走线实现一次性缠绕完成。

6.根据权利要求1所述的不对称分数匝线圈缠绕方法，其特征在于，所述扇形区域N/2所对应的所述子匝系数所占的权重大于其他所述扇形区域的所述子匝系数所占的权重。

7.根据权利要求1所述的不对称分数匝线圈缠绕方法，其特征在于，在步骤2中，所述不对称分数匝线圈在旋转过程中形成多个峰值。

8.根据权利要求7所述的不对称分数匝线圈缠绕方法，其特征在于，在步骤2中，由于所述扇形区域N/2所对应的所述子匝系数权重最大，其产生的所述感应电动势贡献最大，若所述峰值最大，则表示所述扇形区域N/2所在位置所述场强最大，若所述峰值最小，则表示所述扇形区域N/2所在位置所述场强最小；其余峰值介于最大值和最小值之间，对应的为所述扇形区域N/2所在位置的所述场强处于最大值和最小值之间。

9.根据权利要求1所述的不对称分数匝线圈缠绕方法，其特征在于，在步骤3中，通过步骤2给出的旋转过程中每个位置所对应的所述场强大小绘制电力线，从而依据所述电力线的方向得到所述磁场的方向。