三维Helmholtz线圈磁场发生系统设计方案

发布时间：2021-01-04 10:12:10 发布人：上海天端浏览量：

系统组成

3MFG20-200三维亥姆霍兹线圈磁场发生系统由三维Helmholtz线圈、控制装置组成，如图 1所示。

磁场发生装置

磁场发生装置由一台3HLY20-200型三维亥姆霍兹线圈和三台RD系列直流励磁电源构成。三维亥姆霍兹线圈的每轴线圈组由两个等效直径相同且平行的圆形线圈组成，每轴线圈组之间相互正交。线圈采用无磁的高强度铝合金作为主体框架，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。

控制装置

控制装置包含上位机软件。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，利用线圈磁场与电流呈线性关系的特性，可通过上位机控制电源形成磁场设置的开路控制，准确控制线圈内部磁场强度及合成磁场方向。

三维Helmholtz线圈

产品概述

· 3HLY20-200型三维Helmholtz线圈，适用于产生低弱三维磁场，矢量磁场合成等应用；

· 线圈为圆形嵌套结构，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；

· 铝合金材料框架，表面做氧化处理，线圈采用无氧铜漆包线绕制；

性能参数

参数项目	X轴线圈组	Y轴线圈组	Z轴线圈组
每轴磁场强度	220Gs±10Gs
B/I系数	4.4Gs±0.2Gs/A	7.3Gs±0.3Gs/A	11Gs±0.5Gs/A
直流电阻@20℃	1.6ohm±0.2 ohm	2.4ohm±0.2 ohm	2.7ohm±0.2 ohm
匹配电源	50A100V	30A100V	20A70V
持续使用电流@30min	25A	15A	10A
瞬间最大电流@2min	50A	30A	20A
等效直径	760mm	570mm	400mm
等效间距	380mm	285mm	200mm
重量	约270kg