3HLY50-2三维亥姆霍兹线圈磁场发生系统组成                                                     

三维亥姆霍兹线圈磁场发生系统由三维Helmholtz线圈、磁场检测装置、测控装置组成，如图 1所示。

磁场发生装置

磁场发生装置由一台3HLF50-2型三维亥姆霍兹线圈和三台YP018-36型高精度直流励磁电源构成。三维亥姆霍兹线圈的每轴线圈组由两个边长相同且平行的正方形线圈组成，每轴线圈组之间相互正交。线圈采用无磁的高强度玻璃纤维作为主体框架，其他连接部件采用POM、PMMA和纯铜等无磁材质。每轴线圈组的两个线圈串联，最终与其对应的电源连接，通过控制电源输出的电流以改变每轴的磁场强度，从而生成对应方向的磁场分量Bx、By、Bz。

磁场检测装置

磁场检测装置由磁通门计和三维磁通门探头组成，放置于线圈均匀区内的三维磁通门探头是采用线圈感应原理制成的磁场检测传感器，采用三维高精度磁通门探头，分辨率可达0.1nT，磁通门计为三维磁通门探头提供稳定的工作电压，同时采集探头输出的电压信号，经过放大滤波、AD采集后转换为磁场信号显示于液晶屏幕上，并可通过通讯串口将实时磁场信息上传至上位机软件。

测控装置

测控装置包含移动终端控制设备及上位机软件。上位机软件通过通讯串口与三台高精度直流励磁电源通讯，可通过控制指令设置各台电源输出电流值，同时上位机软件通过串口与磁通门计通讯，可解析指令读取当前磁场值。由此，可形成磁场设置-磁场检测-磁场调整的控制闭环，通过PID算法准确控制线圈内部磁场强度。

三维Helmholtz线圈                                              

产品概述

• 3HLF50-2型方形Helmholtz线圈，适用于产生低弱三维磁场，地球磁场的仿真，弱磁场的主动屏蔽等应用；

• 线圈为方形结构，拥有更高的结构强度；

• 可以产生三维磁场,三维磁场分量Bx、By、Bz独立可控；

• 非导电无磁材料框架，线圈采用无氧铜漆包线绕制；

性能参数

均匀性

尺寸图

高精度直流励磁电源                                                   

产品概述

• TD018-36型直流励磁电源，高精度的线性电源；

• 拥有超高的电流分辨率与电流稳定性；

• 对电感负载有很高的适应性，专门为励磁设计的直流电源；

• 拥有换向功能，输出极性正负可切换。

磁通门计   量程  ±500μT                                                     

产品主要参数

• 330F磁通门计是精确测量微弱的静态和低频矢量磁场的仪器。

• 具有高稳定性、线性和精确度，与霍尔效应原理或磁电阻效应原理的磁场测量仪器相比，它是测量弱磁场最好的选择。

• 包含一个主机和一个磁通门探头。主机单元提供控制信号来驱动探头和处理探头输出的信号，探头通过测量三个正交轴磁场都能够测量磁场的三个矢量组分，分析磁场角度及矢量合成值。

• 具有很宽的测试范围及很高的测试精度及稳定性。

  
  

性能参数

产品图片

上位机控制软件                                                

产品概述

• 运行于PC机的控制软件，由控制和采集功能组成；

• 主要用于根据采集回路的实时磁场值和控制计算机发送的外部信号，控制电源电流，驱动线圈产生指定大小的磁场强度或主动屏蔽地磁场。

系统工作原理

上位机控制软件由控制部分与采集部分组成。采集部分负责由CH-330F磁通门计读取当前的磁场测量值，并以曲线的形式显示在界面上；控制部分负责计算产生指定磁场所需的电流值，并将电流指令输出至相应电源。

软件采用PID闭环控制方式对线圈中心均匀区磁场进行控制，输入端为用户设定的磁场值，软件根据此设定值，由PID算法换算出相对应的控制电流值，输出至电源；线圈产生的磁场随着控制电流的变化而发生变化，CH-330F磁通门计将变化后的反馈磁场值发送给上位机，软件根据磁场的设定值与实际值的差值进行不断地调节，直至误差在允许的范围内。