CN115622272A - 一种非穿插式磁场取电检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种非穿插式磁场取电检测装置和检测方法，波形信号发生装置与电流调节装置串联，波形信号发生装置用于为激励线圈输出波形信号，激励线圈与电流调节装置并联，待测装置包括次级线圈和负载，次级线圈用于感应激励线圈流过的电流。通过外接线为底座上的波形信号发生装置和加热器供电；波形信号发生装置为激励线圈输出波形信号；待测装置的次级线圈在激励线圈的磁场的作用下感应出电流。本发明负载连接次级线圈，通过次级线圈感应激励线圈的电流，以此检测待测装置的电流量并为负载供电，本发明对待测装置的磁芯宽度无要求，适用于较多种类的待测装置，检测时只需将待测装置放置在凹槽内，简化了检测过程，便于后续灌封处理。

Description

一种非穿插式磁场取电检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及磁场取电技术，特别是一种非穿插式磁场取电检测装置及检测方法。

背景技术

传统的磁场取电检测装置是采用电流发生器将被检测装置通过闭合的磁芯，穿在接有电流发生器的通流导线上。要检测多个装置时，可在通流导线上穿多个被检测装置，原理是通流导线周围产生磁场，磁场被磁芯聚集起来，从而被检测装置内的线圈能感应到感应电流，提供负载能量，但是磁芯多次弯折会影响导磁率；经过改进后的磁场取电检测装置采用非闭合磁芯，但是需要将被检测装置的线圈穿插进磁芯上，对于被检测装置的检测过程和后续灌封处理的步骤都较为繁琐，并且对被检测装置的磁芯宽度有固定的要求，无法测量多种被检测装置。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的检测过程繁琐、灌封步骤繁杂和被测装置磁芯固定的问题。

本发明提出一种非穿插式磁场取电检测装置，包括波形信号发生装置、电流调节装置、激励线圈和待测装置，波形信号发生装置与电流调节装置串联，波形信号发生装置用于为激励线圈输出波形信号，激励线圈与电流调节装置并联，待测装置包括次级线圈和负载，次级线圈和负载连接，次级线圈用于感应激励线圈流过的电流。

进一步地，电流调节装置包括固定电阻和可调电阻，固定电阻与可调电阻并联。

进一步地，电流调节装置设置为不少于两个，激励线圈与电流调节装置的数量相同。

进一步地，还包括底座和托盘，波形信号发生装置设置在底座内，底座上设置有线路板，电流调节装置和激励线圈设置在线路板上，托盘与底座配合连接。

进一步地，托盘上设置有与激励线圈数量相同的凹槽，凹槽用于放置待测装置。

进一步地，还包括加热器，加热器设置在托盘内，加热器用于为待测装置加热。

进一步地，底座上设置有外接线，外接线用于为波形信号发生装置和加热器供电。

进一步地，激励线圈为千级圈数的线圈。

本发明还提出一种基于上述装置的非穿插式磁场取电检测方法，包括：

步骤1：将待测装置放置在托盘的凹槽内；

步骤2：通过外接线为底座上的波形信号发生装置和加热器供电；

步骤3：波形信号发生装置为激励线圈输出波形信号；

步骤4：待测装置的次级线圈在激励线圈的磁场的作用下感应出电流。

进一步地，还包括电流调节装置，电流调节装置包括用于改变检测装置的输出电流。

本发明的有益效果是：本发明提出一种非穿插式磁场取电检测装置和检测方法，检测装置包括波形信号发生装置、电流调节装置、激励线圈和待测装置，波形信号发生装置与电流调节装置串联，波形信号发生装置用于为激励线圈输出波形信号，激励线圈与电流调节装置并联，待测装置包括次级线圈和负载，次级线圈和负载连接，次级线圈用于感应激励线圈流过的电流。检测方法为：通过外接线为底座上的波形信号发生装置和加热器供电；波形信号发生装置为激励线圈输出波形信号；将待测装置放置在所述托盘的凹槽内；待测装置的次级线圈在激励线圈的磁场的作用下感应出电流。本发明负载连接次级线圈，通过次级线圈感应激励线圈的电流，以此检测待测装置的电流量并未负载供电，本发明对待测装置的磁芯宽度无要求，适用于较多的待测装置，检测时只需将待测装置放置在凹槽内，简化了检测过程，便于后续灌封处理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明检测装置的原理框图；

图2是本发明检测装置的结构图；

图3是本发明检测方法的流程图。

图中：

1、波形信号发生装置；2、激励线圈；3、次级线圈；4、电流调节装置；5、托盘；6、底座；7、待测装置；8、线路板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本发明实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

相较于现有技术,被检装置内有一个空心线圈，应用场景为在空心线圈内插入软磁磁芯绑在通流导线上取电给被检装置内的电路提供电源用于测量通流导线的电流或者温度等电力量。由于被检装置设计为需要将线路板8灌封在外壳内，因此需要先对线路板8进行检验合格后再进行灌封。空心线圈的尺寸可能因为技术、软磁磁芯工艺或者产品尺寸等调整而进行调整，因此现有技术的方案只能适用一款，而本实施例不会因为空心线圈的内部尺寸变化而导致激励装置无法使用。

参照图1，本发明的实施例一公开了一种非穿插式磁场取电检测装置，包括波形信号发生装置1、电流调节装置4、激励线圈2和待测装置7，波形信号发生装置1与电流调节装置4串联，波形信号发生装置1用于为激励线圈2输出波形信号，激励线圈2与电流调节装置4并联，待测装置7包括次级线圈3和负载，次级线圈3和负载连接，次级线圈3用于感应激励线圈2流过的电流。波形信号发生装置1能产生10Hz～450kHz的三角波、方波、正弦波等波形，本发明采用的是频率为kHz级的方波。因为变化的磁场可以产生电流，通过波形信号发生装置1发出波形，可让激励线圈2流过变化的电流，从而产生变化的磁场，因此待测装置7的次级线圈3可以感应出激励线圈2的电流。本发明对待测装置7的磁芯宽度无要求，适用于较多种类的待测装置7。

激励线圈2用于产生激励磁场，同样的输入电流，圈数越多磁场强度越强，被检测装置能感应到的电流越大，一般选取千级圈数的线圈作为激励线圈2。

本发明采用标准次级线圈3加标准负载组成的标准件进行校准。先给标准件提供5A的电流，测量标准件的输出电压，然后再将标准件放在激励线圈2对应的托盘5位置调节波形和频率使标准件输出的电压与直接提供5A电流时的电压输出相同，即可视为此工位的等效电流为5A。

在一些实施例中，电流调节装置4包括固定电阻和可调电阻，固定电阻与可调电阻并联。固定电阻用来限制输出电流的上限，即使可调电阻调到0时也不会直接将线圈直接接在变压器的输出上，保护变压器。由于激励线圈2存在细小差异以及固定电阻的精度引起每路会存在误差，所以引入一个可调电阻，单独调节每一路的精度，使每一路的输出一致性更高。

在一些实施例中，电流调节装置4设置为不少于两个，激励线圈2与电流调节装置4的数量相同。为了提高生产效率，一般选择设计在10个以上的电流调节装置4和激励线圈2，一个电流调节装置4和一个激励线圈2为一路，每路之间采用并联方式。

在一些实施例中，还包括底座6和托盘5，波形信号发生装置1设置在底座6内，底座6上设置有线路板8，电流调节装置4和激励线圈2固定设置在线路板8上。参照图2，使用时，托盘5固定在底座6上，托盘5上设置有与激励线圈2数量相同的凹槽，各个激励线圈2之间保持一定的距离，凹槽用于放置待测装置7，待测装置7的次级线圈3感应到激励线圈2的磁场后，产生电流为负载供电。此种非接触式设计，能快速的检测出磁场电流，便于操作，同时也减少了接触式磁芯检测的固定要求，当待测装置7的大小发生变化时，仅需更换托盘5即可，底座6可共用，对待测装置7的磁芯大小无固定要求。

在一些实施例中，本装置还包括加热器，加热器设置在托盘内，加热器用于为待测装置7加热，使用时通过外接线为加热器加热，托盘为可导热材质。当检测完成时，即可进行灌封处理，加热器能加速灌封胶的凝固，缩短工序的时间。

在一些实施例中，底座6上设置有外接线，外接线用于为波形信号发生装置1和加热器供电。外接线连接外部电源，为装置提供12V直流电压。

本发明采用的方案为线圈激励，但是待测装置7与激励线圈2采用非接触感应的方式给待测装置7提供电源。当待测装置7功能检验合格后直接进行灌封无需转移到下一个工序，设计的底座6具有加热功能灌封时可以让灌封胶流动速度加快缩短灌封及提高灌封质量(如果是常温的话灌封胶内的气泡不容易排出，灌封后容易出现气泡破裂后的小洞)以及加速胶的凝固。在胶表干后即可将整个托盘5及被检设备一起转移到下个工序。

本发明还提出一种基于上述装置的非穿插式磁场取电检测方法，包括：

步骤1：将待测装置7放置在托盘5的凹槽内；

步骤2：通过外接线为底座6上的波形信号发生装置1和加热器供电，加热器中可设置延长时间程序，等待检测完成后对待测装置7灌封加热；

步骤3：波形信号发生装置1为激励线圈2输出波形信号，激励线圈2产生变化的磁场；

步骤4：待测装置7的次级线圈3在激励线圈2的磁场的作用下感应出电流。

在一些实施例中，还包括电流调节装置4，电流调节装置4包括用于改变检测装置的输出电流。

在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种非穿插式磁场取电检测装置，其特征在于，包括：波形信号发生装置、电流调节装置、激励线圈和待测装置，所述波形信号发生装置与所述电流调节装置串联，所述波形信号发生装置用于为所述激励线圈输出波形信号，所述激励线圈与所述电流调节装置并联，所述待测装置包括次级线圈和负载，所述次级线圈和负载连接，所述次级线圈用于感应激励线圈流过的电流。

2.根据权利要求1所述的一种非穿插式磁场取电检测装置，其特征在于：所述电流调节装置包括固定电阻和可调电阻，所述固定电阻与所述可调电阻并联。

3.根据权利要求1所述的一种非穿插式磁场取电检测装置，其特征在于：所述电流调节装置设置为不少于两个，所述激励线圈与所述电流调节装置的数量相同。

4.根据权利要求1所述的一种非穿插式磁场取电检测装置，其特征在于：还包括底座和托盘，所述波形信号发生装置设置在所述底座内，所述底座上设置有线路板，所述电流调节装置和激励线圈设置在线路板上，所述托盘与所述底座配合连接。

5.根据权利要求4所述的一种非穿插式磁场取电检测装置，其特征在于：所述托盘上设置有与所述激励线圈数量相同的凹槽，所述凹槽用于放置所述待测装置。

6.根据权利要求4所述的一种非穿插式磁场取电检测装置，其特征在于：还包括加热器，所述加热器设置在所述托盘内，所述加热器用于为所述待测装置加热。

7.根据权利要求6所述的一种非穿插式磁场取电检测装置，其特征在于：所述底座上设置有外接线，所述外接线用于为所述波形信号发生装置和所述加热器供电。

8.根据权利要求1所述的一种非穿插式磁场取电检测装置，其特征在于：所述激励线圈为千级圈数的线圈。

9.一种基于权利要求1-8任一项所述的非穿插式磁场取电检测方法，其特征在于，包括：

步骤1：将待测装置放置在托盘的凹槽内；

步骤2：通过外接线为底座上的波形信号发生装置和加热器供电；

步骤3：波形信号发生装置为激励线圈输出波形信号；

步骤4：待测装置的次级线圈在激励线圈的磁场的作用下感应出电流。

10.根据权利要求9所述的一种非穿插式磁场取电检测方法，其特征在于：还包括电流调节装置，所述电流调节装置包括用于改变检测装置的输出电流。

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