一種自積分羅氏線圈裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種自積分羅氏線圈裝置，包括：羅氏線圈和與羅氏線圈連接的自積分器，羅氏線圈包括可拆卸電連接的第一羅氏線圈部和第二羅氏線圈部，第一羅氏線圈部和第二羅氏線圈部拼接完成后，具有一個由于第一羅氏線圈部和第二羅氏線圈部的拼接而形成的用于容納被測裝置的腔孔。由于將羅氏線圈分為可拆卸連接的兩部分，在使用時無需要求被測引下線等被測裝置可拆卸，只需將拆分后的羅氏線圈自被測裝置兩側(cè)向中間移動進行拼接，使得被測引下線等被測裝置穿過羅氏線圈即可，極大地方便了自積分羅氏線圈的安裝和應用。
【專利說明】
-種自積分羅氏線圈裝置
技術(shù)領域
[0001] 本實用新型設及羅氏線圈技術(shù)領域，特別是設及一種自積分羅氏線圈裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著脈沖功率技術(shù)的發(fā)展，高壓脈沖信號的上升沿越來越快，對脈沖測量 的要求也越來越高。
[0003] 羅氏線圈已經(jīng)成為測量脈沖大電流信號的一種極為有效的工具，其中，羅氏線圈 分為自積分形式和外積分形式兩種，但外積分形式羅氏線圈必須經(jīng)過一個RC積分回路，其 測量的頻率響應受到限制，而自積分形式的羅氏線圈的頻率響應高，是測量脈沖大電流信 號的理想手段?；赗ogowski線圈的電子式電流互感器得到了廣泛應用，它具有動態(tài)響應 范圍大，頻率響應寬，抗電磁干擾性能強等優(yōu)點，具有極其廣闊的應用前景。
[0004] 然而，當前傳統(tǒng)的自積分羅氏線圈在應用時具有很大的局限性，其對應用場所具 有特殊的要求。傳統(tǒng)自積分羅氏線圈采用的是閉合磁忍為骨架，最終成品安裝的形式也是 閉合的，如若想要將傳統(tǒng)自積分羅氏線圈安裝在被測引下線處，就必須要求該引下線是可 W拆除的，在安裝引下線之前將羅氏線圈套入引下線，否則無法進行安裝，運極大地限制了 羅氏線圈的應用。
[0005] 因此，如何解決自積分羅氏線圈在應用時具有較大的局限性的問題，是本領域技 術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。 【實用新型內(nèi)容】
[0006] 本實用新型的目的是提供一種自積分羅氏線圈裝置，可W解決自積分羅氏線圈在 應用時，具有較大的局限性的問題。
[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了如下技術(shù)方案：
[000引一種自積分羅氏線圈裝置，包括:羅氏線圈和與所述羅氏線圈連接的自積分器，所 述羅氏線圈包括可拆卸電連接的第一羅氏線圈部和第二羅氏線圈部，其中，所述第一羅氏 線圈部和所述第二羅氏線圈部拼接完成后，具有一個由于所述第一羅氏線圈部和所述第二 羅氏線圈部的拼接而形成的用于容納被測裝置的腔孔。
[0009] 優(yōu)選地，所述羅氏線圈包括環(huán)形的磁忍和環(huán)繞在所述磁忍上的漆包線。
[0010] 優(yōu)選地，所述第一羅氏線圈部和第二羅氏線圈部均為半環(huán)形。
[00川優(yōu)選地，還包括：
[0012] 用于容納所述第一羅氏線圈部的第一外殼部，所述第一外殼部上設有與所述第一 羅氏線圈部的懸空端連接的插座，所述第一外殼部上設有用于容置外界被測裝置的第一凹 槽；
[0013] 用于容納所述第二羅氏線圈部的第二外殼部，所述第二外殼部上設有與所述第二 羅氏線圈部的懸空端連接的插頭，所述第二外殼部上設有與所述第一凹槽相對應的第二凹 槽。
[0014] 優(yōu)選地，所述插頭和所述第二外殼部可拆卸連接。
[0015] 優(yōu)選地，所述第一凹槽和所述第二凹槽均為半圓柱型凹槽。
[0016] 優(yōu)選地，所述第一外殼部和所述第二外殼部內(nèi)均設有用于固定所述羅氏線圈的連 接柱。
[0017] 優(yōu)選地，還包括：
[0018] 用于固鎖所述第一外殼部和所述第二外殼部的鎖緊部件。
[0019] 優(yōu)選地，所述自積分器為電阻。
[0020] 優(yōu)選地，所述第一外殼部上還設有與所述自積分器連接，用于連接外界測試設備 的接頭。
[0021 ]與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案具有W下優(yōu)點：
[0022] 本實用新型所提供的自積分羅氏線圈裝置，包括:羅氏線圈和與羅氏線圈連接的 自積分器，羅氏線圈包括可拆卸電連接的第一羅氏線圈部和第二羅氏線圈部。由于將羅氏 線圈分為可拆卸連接的兩部分，在使用時無需要求被測引下線等被測裝置可拆卸，只需將 拆分后的羅氏線圈自被測裝置兩側(cè)向中間移動進行拼接，使得被測引下線等被測裝置穿過 羅氏線圈即可，極大地方便了自積分羅氏線圈的安裝和應用。
【附圖說明】

[0023] 為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本 實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還 可W根據(jù)運些附圖獲得其他的附圖。
[0024] 圖1為本實用新型一種實施方式中自積分羅氏線圈裝置的等效電路圖；
[0025] 圖2為本實用新型一種實施方式中所提供的第一外殼部的正視圖；
[0026] 圖3為本實用新型一種實施方式中所提供的第一羅氏線圈部裝配在第一外殼部中 的俯視圖；
[0027] 圖4為本實用新型一種實施方式中所提供的第二外殼部的正視圖；
[0028] 圖5為本實用新型一種實施方式中所提供的第二羅氏線圈部裝配在第二外殼部中 的俯視圖；
[0029] 圖6為本實用新型一種實施方式所提供的自積分羅氏線圈裝置裝配完整后的俯視 圖。
【具體實施方式】
[0030] 本實用新型的核屯、是提供一種自積分羅氏線圈裝置，可W解決自積分羅氏線圈在 應用時具有較大的局限性的問題。
[0031] 為了使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對 本實用新型的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0032] 在W下描述中闡述了具體細節(jié)W便于充分理解本實用新型。但是本實用新型能夠 W多種不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術(shù)人員可W在不違背本實用新型內(nèi)涵 的情況下做類似推廣。因此本實用新型不受下面公開的【具體實施方式】的限制。
[0033] 本實用新型的一種【具體實施方式】提供了一種自積分羅氏線圈裝置，包括:羅氏線 圈和與羅氏線圈連接的自積分器，羅氏線圈包括可拆卸電連接的第一羅氏線圈部和第二羅 氏線圈部，其中，第一羅氏線圈部和第二羅氏線圈部拼接完成后，具有一個由于運兩個拼接 部（即第一羅氏線圈部和第二羅氏線圈部)的拼接而形成的用于容納被測裝置的腔孔，該腔 孔即等效為普通羅氏線圈的中屯、通孔。
[0034] 在本實施方式中，羅氏線圈設計為開口結(jié)構(gòu)形式的剛性羅氏線圈，所謂的開口結(jié) 構(gòu)指的即是將羅氏線圈設計為可拆卸電連接的兩部分。發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，正如【背景技術(shù)】部 分所述的內(nèi)容，目前的羅氏線圈皆為閉合的結(jié)構(gòu)，通常整個羅氏線圈呈一個完整的圓環(huán)形， 由于羅氏線圈是閉合的圓環(huán)，當需要進行電流測量時，就需要將被測引下線穿過羅氏線圈 中屯、的通孔。而本實施方式所提供的羅氏線圈分為可拆卸的兩部分，則在對被測引下線進 行測量時，無需要求被測引下線等被測裝置可拆卸，只需將拆分后的羅氏線圈自被測裝置 兩側(cè)向中間移動進行拼接，使得被測引下線等被測裝置錯置于羅氏線圈的中屯、通孔處即 可，極大地方便了自積分羅氏線圈的安裝和應用，解決了被測引下線不可拆卸時自積分羅 氏線圈不能進行安裝的局限性問題。
[0035] 本實施方式還對該自積分羅氏線圈裝置的原理進行了說明，如圖1所示，圖1為本 實用新型一種實施方式中自積分羅氏線圈裝置的等效電路圖。該等效電路忽略線圈分布電 容的作用，圖1中Um為該裝置所測的電壓信號，e為感生電動勢，化為羅氏線圈電阻，R為積分 電阻，L為羅氏線圈的電感，i為感應電流，i(R+RL)<<LdiAlt，則有：
[0036]
[0037] 所測電壓為：
[0038] Um=化=MRIm/L(2)
[0039] 由此得出羅氏線圈的靈敏度S為：
[0040] S = Um/Im=MR/L(3)
[0041 ]電感L和互感M可W通過測量確定，也可W通過公式計算，即：
[0042] M>y〇AN/2 町(4)
[0043] 1^=叫4妒/2町（5)
[0044] 其中，iio為空氣磁導率，A為線圈截面積，N為線圈應數(shù)，r為線圈環(huán)路的等效半徑。 所W有靈敏度：
[0045] S^R/N(6)
[0046] 由式(6)表明：線圈靈敏度是與積分電阻和線圈應數(shù)密切相關(guān)的，可根據(jù)實際情 況，通過調(diào)節(jié)應數(shù)或積分電阻來獲得不同的靈敏度值。
[0047] 羅氏線圈輸出信號是電流對時間的微分，通過自積分器對羅氏線圈輸出的電壓信 號進行積分，就可W還原出真實的被測電流。
[004引在上述實施方式的基礎上，本實用新型一種實施方式中，羅氏線圈包括環(huán)形的磁 忍和環(huán)繞在磁忍上的漆包線。在本實施方式中，羅氏線圈W磁忍作為骨架，用漆包線進行繞 制制成。由于羅氏線圈是開口結(jié)構(gòu)形式的，因此，在本實施方式中，磁忍本身即為開口形式 的，即磁忍分為了兩塊可進行拼接的磁忍，為了保證羅氏線圈的作用，纏繞在兩部分磁忍上 的漆包線是相互之間可W電連接的。
[0049] 帶磁忍骨架的羅氏線圈電感值是很高的，即便由于開口磁忍與閉合磁忍相比，磁 導率會下降很多，但也足W滿足自積分條件，同樣也能很好地提高精度。對于測試納秒級脈 沖大電流信號而言，自積分形式的羅氏線圈是最理想的方案。
[0050] 請參考圖2-圖6,圖2為本實用新型一種實施方式中所提供的第一外殼部的正視 圖；圖3為本實用新型一種實施方式中所提供的第一羅氏線圈部裝配在第一外殼部中的俯 視圖；圖4為本實用新型一種實施方式中所提供的第二外殼部的正視圖；圖5為本實用新型 一種實施方式中所提供的第二羅氏線圈部裝配在第二外殼部中的俯視圖；圖6為本實用新 型一種實施方式所提供的自積分羅氏線圈裝置裝配完整后的俯視圖。
[0051] 在本實用新型的一種實施方式中，第一羅氏線圈部11和第二羅氏線圈部21均為半 環(huán)形。為了保證自積分羅氏線圈裝置使用的穩(wěn)定性和安全性，該裝置還包括:用于容納第一 羅氏線圈部11的第一外殼部12,第一外殼部12上設有與第一羅氏線圈部11的懸空端連接的 插座13,第一外殼部12上設有用于容置外界被測裝置的第一凹槽14;用于容納第二羅氏線 圈部21的第二外殼部22,第二外殼部22上設有與第二羅氏線圈部21的懸空端連接的插頭 23,第二外殼部22上設有與第一凹槽14相對應的第二凹槽24。第一凹槽14和第二凹槽24為 半圓柱型凹槽。第一外殼部12和第二外殼部22內(nèi)均設有用于固定羅氏線圈的連接柱。
[0052] 在本實施方式中，為了方便被測引下線等被測裝置能夠安放進羅氏線圈中，優(yōu)選 第一羅氏線圈部11和第二羅氏線圈部21均為半環(huán)形，運使得羅氏線圈在拆卸開來時，第一 羅氏線圈部11和第二羅氏線圈部21均有足夠大的開口 W使得被測裝置可W由開口處嵌入 羅氏線圈中屯、的空間。第一外殼部12和第二外殼部22的設置，有效地對羅氏線圈進行了保 護，防止羅氏線圈由于磕碰等發(fā)生故障，影響測量結(jié)果。第一外殼部12和第二外殼部22上分 別設有對應的插頭和插座，運方便了第一羅氏線圈部11和第二羅氏線圈部21的拼接，當需 要使用時，只需將對應的插頭插入到插座中，實現(xiàn)了第一羅氏線圈部11和第二羅氏線圈部 21的拼接，兩半邊的磁忍W及漆包線導通連接，W形成一個完整的羅氏線圈。由于被測裝置 需要穿過羅氏線圈的中屯、通孔，因此，在第一外殼部12和第二外殼部22拼接完整后，整個外 殼也需要有一個與羅氏線圈的中屯、通孔對應的通孔。因此，如圖3、圖5和圖6所示，第一凹槽 14和第二凹槽24均為與羅氏線圈的中屯、通孔對應，當?shù)谝涣_氏線圈部11和第二羅氏線圈部 21拼接完成后，第一外殼部12和第二外殼部22也完成拼接，第一 14和第二凹槽24拼接成一 個和羅氏線圈同軸線的通孔。連接柱的設置，對羅氏線圈進行了固定，防止線圈和對應的外 殼發(fā)生相互碰撞。
[0053] 為了方便該裝置將測量到的電流信號發(fā)送到外界設備上，第一外殼部上還設有與 所述自積分器連接，用于連接外界測試設備的接頭15,在使用時，只需將外界的測試設備的 信號線連接在該接頭上即可。
[0054] 需要說明的是，所謂的第一羅氏線圈部的懸空端指的即是第一羅氏線圈部和第二 羅氏線圈部拼接時相互接觸的端面;第二羅氏線圈部的懸空端指的即是第二羅氏線圈部和 第一羅氏線圈部拼接時相互接觸的端面。
[0055] 還需要說明的是，本實施方式只是優(yōu)選第一羅氏線圈部和第二羅氏線圈部均為半 環(huán)形，兩者所占的羅氏線圈的比例可W不同，如第一羅氏線圈為四分之一環(huán)形，第二羅氏線 圈為四分之=環(huán)形，但是需要保證被測引下線等被測裝置可W由運兩個羅氏線圈部的開口 處進出，具體視情況而定。
[0056] 還需要說明的是，插座的數(shù)目根據(jù)實際需要進行設定，插頭和插座一一對應。
[0057] 進一步地，插頭和第二外殼部可拆卸連接。插頭和插座的設計實現(xiàn)了自積分羅氏 線圈裝置安裝方便，在不拆取引下線的情況下也能進行多次的安裝和拆卸等操作的目的。 尤其是插頭和第二外殼部可拆卸連接，當由于插拔次數(shù)過多等情況導致插頭損壞時，可W 更換新插頭W繼續(xù)使用，不會影響整個裝置的使用，節(jié)省了維修成本和時間。
[0058] 在本實用新型的一種實施方式中，自積分羅氏線圈裝置還包括：用于固鎖第一外 殼部和第二外殼部的鎖緊部件3。當?shù)谝煌鈿げ亢偷诙鈿げ科唇油瓿?，即第一羅氏線圈部 和第二羅氏線圈部拼接成完整的羅氏線圈后，在使用時，可能受到使用環(huán)境等因素的影響， 插頭和插座發(fā)生分離等現(xiàn)象，也容易損壞插頭。在本實施方式中，增設了緊鎖部件，可W在 第一外殼部和第二外殼部完成拼接后，將第一外殼部和第二外殼部進行固鎖，W提高自積 分羅氏線圈裝置的穩(wěn)固性。
[0059] 在本實用新型的一種實施方式中，自積分器為電阻，其阻值可W根據(jù)自積分羅氏 線圈的參數(shù)進行確定，價格低廉，節(jié)省成本。
[0060] 綜上所述，本實用新型實施例所提供的自積分羅氏線圈裝置，由于將羅氏線圈分 為可拆卸連接的兩部分，在使用時無需要求被測引下線等被測裝置可拆卸，只需將拆分后 的羅氏線圈自被測裝置兩側(cè)向中間移動進行拼接，使得被測引下線等被測裝置穿過羅氏線 圈即可，極大地方便了自積分羅氏線圈的安裝和應用。尤其是采用開口磁忍做為骨架，采用 開口外殼，其便于拆卸和安裝，尤其對需要進行頻繁拆卸操作測試的使用環(huán)境尤為重要;采 用定制的插座進行裝配，用插頭進行對接，使用期內(nèi)若插頭損壞，可W更換插頭，繼續(xù)使用， 大大降低報廢率。
[0061] W上對本實用新型所提供一種自積分羅氏線圈裝置進行了詳細介紹。本文中應用 了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，W上實施例的說明只是用于幫助 理解本實用新型的核屯、思想。應當指出，對于本技術(shù)領域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本 實用新型原理的前提下，還可W對本實用新型進行若干改進和修飾，運些改進和修飾也落 入本實用新型權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種自積分羅氏線圈裝置，其特征在于，包括:羅氏線圈和與所述羅氏線圈連接的自 積分器，所述羅氏線圈包括可拆卸電連接的第一羅氏線圈部和第二羅氏線圈部，其中，所述 第一羅氏線圈部和所述第二羅氏線圈部拼接完成后，具有一個由于所述第一羅氏線圈部和 所述第二羅氏線圈部的拼接而形成的用于容納被測裝置的腔孔。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述羅氏線圈包括環(huán)形的磁芯和環(huán)繞在所 述磁芯上的漆包線。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述第一羅氏線圈部和第二羅氏線圈部均 為半環(huán)形。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，還包括： 用于容納所述第一羅氏線圈部的第一外殼部，所述第一外殼部上設有與所述第一羅氏 線圈部的懸空端連接的插座，所述第一外殼部上設有用于容置外界被測裝置的第一凹槽； 用于容納所述第二羅氏線圈部的第二外殼部，所述第二外殼部上設有與所述第二羅氏 線圈部的懸空端連接的插頭，所述第二外殼部上設有與所述第一凹槽相對應的第二凹槽。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述插頭和所述第二外殼部可拆卸連接。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述第一凹槽和所述第二凹槽均為半圓柱 型凹槽。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第一外殼部和所述第二外殼部內(nèi)均設 有用于固定所述羅氏線圈的連接柱。8. 根據(jù)權(quán)利要求4至7任一項所述的裝置，其特征在于，還包括：用于固鎖所述第一外殼 部和所述第二外殼部的鎖緊部件。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述自積分器為電阻。10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述第一外殼部上還設有與所述自積分 器連接，用于連接外界測試設備的接頭。
【文檔編號】G01R15/18GK205720375SQ201620521732
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】楊俊 , 王懷樟, 龔玲, 楊國華
【申請人】四川中光防雷科技股份有限公司