[发明专利]一种基于激光定位的磁场分布测量装置及其测量方法

说明书

本发明公开一种基于激光定位的磁场分布测量装置及其测量方法，装置包括底座、X轴滑台、Y轴滑台、Z轴滑台、激光灯组、磁场传感器、上位机。X轴滑台与Y轴滑台通过滑块连接组成XY轴水平运动平台，Z轴滑台设置在XY轴水平运动平台旁，整体固定到底座上构成XYZ三轴运动平台，XY轴水平运动平台上设置磁场源，磁场传感器、激光灯组依次设置在磁场源上方，通过支架固定到Z轴滑台上。测量时保持磁场传感器与激光灯组的相对位置不变，控制XY轴水平运动平台使激光灯与磁场传感器按预设的定位路径同步移动，从而实现磁场的分布测量及激光定位功能。本发明结合激光定位技术与磁场分布测量技术，减小了人为定位造成的测量误差，可以直观、形象观察整个测量过程。

技术领域

本发明涉及磁场测量领域，尤其涉及一种基于激光定位的磁场分布测量装置及其测量方法。

背景技术

现有磁场分布测量装置根据测量手段的不同，分为手动磁场测量装置和自动磁场测量装置。手动磁场测量装置操控简单、使用便携、价格低廉，但在测量磁场分布时，采用手持传感器探头进行测量，导致传感器探头的移动路径无法进行准确、可靠的定位，从而使测量结果产生较大的人为误差。自动磁场测量装置采用自动运动控制技术对传感器探头的移动路径进行程序操控，并在测试平台上设置专门的夹具或定位装置，针对几何外形规则的磁场源，可以实现高精度的定位测量，但是，当磁场源存在不规则几何外形、缺少夹具或定位装置时，磁场源将产生初始定位误差，同时，测量路径需提前编程预设，使用前需要进行人员技术培训，导致设备使用的灵活性、通用性较差，且存在装置价格昂贵、不便于携带等不足，从而带来高昂的人力与物力成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有磁场测量装置定位精度低、价格昂贵、操控性、通用性差等不足，提供一种基于激光定位的磁场分布测量装置及其测量方法，降低成本、减小人为误差，以提高磁场测量装置的可靠性、灵活性、通用性、主动性，为现有磁场测量装置提供可选择的定位及测量方法。

本发明采用的技术方案是：

一种基于激光定位的磁场分布测量装置，其包括底座以及设在底座上的三轴运动平台，三轴运动平台包括横向X轴滑台、纵向Y轴滑台、垂向Z轴滑台；横向X轴滑台固定于底座上，横向X轴滑台具有X轴轨道，Y轴滑块滑动设在X轴轨道上，纵向Y轴滑台安装在Y轴滑块的上端，纵向Y轴滑台的底部具有与Y轴滑块配合的Y轴轨道，横向X轴滑台与纵向Y轴滑台通过Y轴滑块连接构成二维水平运动台；纵向Y轴滑台的上端面设有一磁场源；垂向Z轴滑台竖直设在纵向Y轴滑台的一侧并位于X轴轨道的一端；垂向Z轴滑台具有Z轴滑轨，Z轴滑块滑动设置在Z轴滑轨上，激光灯组安装在垂向Z轴滑台上并按预设的定位路径在纵向Y轴滑台照射光斑；磁场传感器固定在Z轴滑块上以探测空间磁场大小；磁场传感器的输出端连接上位机。

进一步地，上位机通过数据采集卡连接磁场传感器；上位机内搭载有上位机软件，上位机软件获取并记录测量得到的磁场大小。

进一步地，横向X轴滑台上设有与X轴轨道平行的X轴调节螺杆，Y轴滑块套设在X轴调节螺杆上，X轴调节螺杆的一端设置X轴调节手轮，并通过X轴调节手轮手动调节Y轴滑块与横向X轴滑台的相对位置；纵向Y轴滑台上设有与Y轴轨道平行的Y轴调节螺杆，Y轴调节螺杆与Y轴滑块套的上端转动配合，Y轴调节螺杆的一端设置Y轴调节手轮，并通过Y轴调节手轮手动调节纵向Y轴滑台与Y轴滑块的相对位置；垂向Z轴滑台上设有与Z轴轨道平行的Z轴调节螺杆，Z轴滑块套设在Z轴调节螺杆上，Z轴调节螺杆的一端设置Z轴调节手轮，并通过Z轴调节手轮手动调节Z轴滑块与垂向Z轴滑台的相对位置。

进一步地，激光灯组与磁场传感器通过支架固定到垂向Z轴滑台；

进一步地，横向X轴滑台至少一侧边对应X轴轨道设有X轴标尺；纵向Y轴滑台至少一侧边设有Y轴标尺；垂向Z轴滑台至少一侧边对应Z轴轨道设有Z轴标尺。

进一步地，激光灯组包括至少一个设置在磁场传感器探头正上方的激光灯。

进一步地，激光灯组包括三个激光灯，左侧激光灯、中间激光灯和右侧激光灯。