多维磁场测试系统三维磁场分布立体成像

系统简介：

多维高精度全自动数字化测磁系统是我公司研发的具有国际高水平的自动化数字化高精度测磁平台，由高精度多维数控微动平台及高精度数位高斯计及控制采集系统软件组成，可高精度测试任何形状空间交直流磁场的空间立体磁场分布，各种形状磁结构体表磁立体分布，均匀性分布，多极磁环，N/S磁极分布，电机磁场，超导磁场，核磁共振磁场等诸多磁场特性测试，绘制各种图形，存储数据并保存打印。适用于各类交直流磁场磁性研究，已被国内外航天及科研等众多单位广泛应用。

特点：

多维高精度全自动数字化测磁系统是我公司研发的具有国际高水平的自动化数字化高精度测磁平台，由高精度多维数控微动平台及高精度数字高斯计及控制采集系统软件组成，可高精度测试空间磁场(一维;二维;三维)分布，各种形状磁体表磁立体分布，均匀性分布，N/S磁极分布等诸多磁场特性测试，绘制各种(一维，二维，三维)图形，存储数据并保存打印。可测试方形，圆形，圆柱体，多极磁环及各类不规则形状磁体及空间场，适用于各类磁性材料。空间磁场，电机内磁场等多方面研究。

测试空间广泛: 空间测试范围 4000mm x2000mm x2000mm(X,Y,Z),三维自由行程可选，并可附加旋转自由度达到五维平台。平移行程步进精细. (分辨率0.00039mm)定位精度0.01mm重复定位精度< 0.005 mm,旋转行程角度分辨率<0.0002°，定位精度0.01°重复定位精度<0.005°，运动速度可2 - 64等级细分。在物理空间上对测试空间实现精细分布。

系统测试精度高：使用高精度数字化高斯计(一维或多维)并配有微型霍尔探头(一维0.5mm，二维1.2mm， 三维1.2mm) 使空间与表磁测量具有更高的准确性，可达到读数的+0.05%+0.005量程。

自动化数字化: 系统采用计算机实时控制与数据采集，系统软件可分多种形式设计测试流程，可直接输入被测个面数据及细分等参数实现全自动化测试，数据自动记录.保存，可根据测试资料自动生成一维，二维，三维的各种图形及测量数据进行记录，数据库格式为Access格式并打印图表。

灵活的组合方式: 可将三维平移台及旋转台以多种适合各种测试的方式进行拼装，来满足不同测试的需要，系统软件涵盖了各维的控制与采集也可据要求扩展特殊需求，实现全自动化无人监控测量。

系统组成：

本系统由上位机(装有控制软件)、高精度高斯计(一维或者三维)、与高斯计搭配的探头、多维电控位移台以及位移台的控制器组成。如图例示意所示，这个系统简单来说可以分为两个部分，一部分只是用来采集数据，另一部分只是位移，两个部分搭配起来就组成了这个位移采集系统。位移模块由多维电控位移台和位移台控制器组成，通过操作上位机软件给控制器下命令,控制器就根据命令带动电控位移台各个轴运动，这个电控位移台的参数(台面大小、运动轴长度、运动方式、多少维度)用户可定制，即实现在允许范围内的各个角度、各种形状的扫描。

数据采集模块由高精度高斯计和与高斯计配套的探头组成，电控位移台的轴上有固定的探头夹持位置，采集数据时将探头放在夹持位置上，探头测量的数据实时上传到高斯计上，而高斯计与上位机软件通信连接，上位机则根据需要选择是否记录当前位置的数据。通过上位机软件控制位移台控制器和高斯计，可以将位移台，上某个位置与高斯计读到的数据值相关联，--维高斯计读到的就是运动到的点对应的某个方向的数据值，三维高斯计则是一个点上X方向的值、Y方向的值、Z方向的值、此点上的温度(根据需要探头和高斯计中可有温度补偿功:能)及三轴中两两矢量和、总矢量和的数值大小和方向夹角，扫描的数据可以导出保存在EXCEL中，根据位置和数据值可由软件绘制出各种需要的示意图:二维标准图、二维颠倒图、二维雷达图、三维曲线图、三维网状图、三维立体图、矢量图、圆柱展开图及多条曲线或多个立体图放在同一张图中进行对照比较。软件中还对常见的几种形状(空间磁场分布、矩形图、磁环、同心圆等)的扫描进行了集成化，只需设置几个参数便可以自动进行扫描，自由度高，精准度高，无需看管。具体图形情况可参照下文中绘制的图形示意。

数控多维平台：

维度可选，平移行程与旋转台直径可选

高精度全数字高斯计

电控位移台的支撑平台及附件（型号可选）

电控位移台的支撑平台(可定制)

电控位移台的支撑平台采用光学平台或无磁光学平台及光学平板其技术指针:

台面尺寸: 4000mmx2400mmx200 mm ; (各尺寸可选)

平台高度: 800mm ;

平面度: 0.05mm/m2

孔距:25mmx25mm;孔径:M6;

台面材料:铁磁不锈钢Cr13，厚度8mm，乌光效果/304非导磁不锈钢

内芯采用钢制峰窝支撑

测试探头架

测试探头架采用CY15多维探头架和CY35探头架。

样品台与支撑架(可选)

样品台:非导磁材料100-2000mm，BS100-1全铝支撑架

旋转台配无磁夹具(可选)

无磁夹具: 5-150mm高纯度yellow铜，同心度: 0.08mm

计算机

可选用工控机或笔记本计算机

打印机

可选用激光或彩色喷墨打印机

测试样品类型：

平面磁场

手动控制-使用手动控制时运动台将带动探头按照手动输入的坐标点和位置进行移动。在移动结束后通过人为判断读数稳定时在软件界面上进行读数。用于对指定的位置进行磁场大小的测量，适用于单点测量。使用时应注意探头位置。用于高精度运动台时，运动控制的分辨率可达到微米。

流程控制-使用流程控制时需要先对运动台的运动路径进行测量，在选择好路径后按照先后顺序依次输入各个轴向的移动步长和步数。在运动台运动时会按照e经设定好的路径带着探头进行移动从而测量路径上各个点的磁场大小。流程控制也用来测量在一个平面内一条线上的磁场大小并可绘制成曲线。用于高精度运动台时，运动控制的分辨率可达到微米。

流程控制绘图界面

在同一绘图框内可对比采样点数相同的多条曲线

模式扫描—使用模式扫描时按照需要设定扫描面大小和每一个扫描点的间隔长度。在设定好之后将探头以手动控制的方式移动至测试开始处进行测试。扫描过程为S型，扫描路径为下图所示，先进行的为一轴。除了水平平面扫描外，也可以通过改变运动轴来实现竖直平面的扫描。在竖直平面扫描中扫描轨迹依然为S形同样也可以通过改变轴向顺序来设置轴向的先后顺序。

空间磁场立体绘图（按位移量分绘图，位移1mm）

在平面扫描的前提下加入第三个轴向，即可扫描不同的平面从而组成一组立体绘图

圆柱形表面磁场，电机

流程控制 - 使用流程控制时需要先将探头调整到适宜的高度并确保电机转动时探头不会收到受到碰撞，在选择好高度后按照先后顺序依次输入各个轴向的移动步长和步数。在运动台运动时按照已经设定好的路径带着探头进行移动从而测量路径上各个点的磁场大小。流程控制也用来测量在围绕圆柱一圈周长表面的磁场强度。

模式扫描—使用模式扫描时按照需要设定扫描面大小和每一个扫描点的间隔角度。在设定好之后将探头以手动控制的方式移动至测试开始处进行测试。扫描过程为S型，扫描路径为下图所示，先进行的为一轴。

探头扫描轨迹示意图

模式扫描绘图界面

模式扫描绘图界面

其他特殊磁体及绘图

机械结构实例：

其他定制结构实例图