汽車漆面厚度測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種汽車漆面厚度測量裝置，屬于漆面厚度測量技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車漆面的厚度及均勻性是影響車輛外觀視覺效果和車輛保養(yǎng)的主要因素，測量汽車漆面厚度及均勻度有利于控制車輛涂裝質(zhì)量。
[0003]目前，測量汽車漆面厚度的方法有:杠桿千分尺法、透光法、超聲波法及磁性測量法。
[0004]上述測量方法存在以下幾個(gè)缺點(diǎn):電流互感器有鐵芯，輸出電流具有非線性；測量誤差大，相位偏差是傳統(tǒng)互感器的固有缺陷；測量范圍小，使用頻帶窄，品種規(guī)格多；體積大、重量重、價(jià)格高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種汽車漆面厚度測量裝置。
[0006]本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0007]汽車漆面厚度測量裝置，特點(diǎn)是:包括U型鐵芯、鎖相放大電路和A/D轉(zhuǎn)換模塊，所述U型鐵芯內(nèi)嵌入有隧道結(jié)磁傳感器，并纏繞有數(shù)匝激磁線圈，激磁線圈連接恒流源，隧道結(jié)磁傳感器的輸出端連接鎖相放大電路，鎖相放大電路連接A/D轉(zhuǎn)換模塊，A/D轉(zhuǎn)換模塊連接至送入單片機(jī)。
[0008]進(jìn)一步地，上述的汽車漆面厚度測量裝置，其中，所述隧道結(jié)磁傳感器為納米型隧道結(jié)磁傳感器。
[0009]更進(jìn)一步地，上述的汽車漆面厚度測量裝置，其中，所述隧道結(jié)磁傳感器為感應(yīng)區(qū)域小于I平方微米、磁場敏感度50mV/V.0e、磁場噪聲I納特級、工作溫度400°C以上、寬頻率響應(yīng)10GHZ的隧道結(jié)磁傳感器。
[0010]更進(jìn)一步地，上述的汽車漆面厚度測量裝置，其中，所述恒流源為輸出IKHz方波恒流信號的恒流源。
[0011]更進(jìn)一步地，上述的汽車漆面厚度測量裝置，其中，所述單片機(jī)連接一顯示單元。
[0012]更進(jìn)一步地，上述的汽車漆面厚度測量裝置，其中，所述單片機(jī)為DSP型號的單片機(jī)。
[0013]本實(shí)用新型技術(shù)方案實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步主要體現(xiàn)在:
[0014]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)獨(dú)特、結(jié)構(gòu)新穎，采用納米級隧道結(jié)磁傳感器、微弱信號鎖相處理等技術(shù)，通過科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)漆面厚度測量及數(shù)據(jù)傳輸?shù)榷喾N功能；采用高精度、高速A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器，通過高性能單片機(jī)計(jì)算，完成信號的采樣、處理、傳輸、顯示。其裝置具有體積小、精度高、耗能小、單級電池使用時(shí)間長等優(yōu)點(diǎn)。簡易適用，為一實(shí)用的新設(shè)計(jì)。
【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型技術(shù)方案作進(jìn)一步說明:
[0016]圖1:本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1所示，汽車漆面厚度測量裝置，包括U型鐵芯1、鎖相放大電路3和A/D轉(zhuǎn)換模塊4，U型鐵芯I內(nèi)嵌入有隧道結(jié)磁傳感器，隧道結(jié)磁傳感器為感應(yīng)區(qū)域小于I平方微米、磁場敏感度50mV/V.0e、磁場噪聲I納特級、工作溫度400°C以上、寬頻率響應(yīng)10GHZ的納米型隧道結(jié)磁傳感器，并纏繞有數(shù)匝激磁線圈，激磁線圈連接恒流源2，恒流源2為輸出IKHz方波恒流信號的恒流源，隧道結(jié)磁傳感器的輸出端連接鎖相放大電路3，鎖相放大電路3連接A/D轉(zhuǎn)換模塊4，A/D轉(zhuǎn)換模塊4連接至送入單片機(jī)5，單片機(jī)5為DSP型號的單片機(jī)，單片機(jī)5連接一顯示單元6。
[0018]具體測量時(shí)，隧道結(jié)磁傳感器嵌入在U型鐵芯內(nèi)，U型鐵芯兩端面緊貼待測汽車漆面，被通入的IKHz方波恒流信號的激勵(lì)線圈在U型磁鐵內(nèi)產(chǎn)生磁場，由于汽車漆面厚度的不同U型磁鐵內(nèi)的磁場產(chǎn)生微小變化，隧道結(jié)磁傳感器通過測量U型磁鐵內(nèi)的磁場獲得這變化值，將磁場變成電信號；激磁線圈通入IKHz方波的恒流信號，隧道結(jié)磁傳感器輸出端輸出IKHz方波的電壓信號，由于該信號是納伏級，為去除干擾信號，將該電壓信號輸入鎖相放大電路3變換為伏級信號，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊4轉(zhuǎn)換，最后由單片機(jī)5進(jìn)行計(jì)算處理，在顯示單元6予以顯示。
[0019]測量的原理為:
[0020]按安培環(huán)路定律得閉環(huán)鐵芯內(nèi)的磁通勢:
[0021]F = NXI ①
[0022]其中:N是激磁線圈匝數(shù)，I是激磁線圈內(nèi)通入的電流；
[0023]根據(jù)磁通勢定義:
[0024]F=E HdXLd ②
[0025]其中:Hd是在閉環(huán)回路中不同材料內(nèi)的磁場強(qiáng)度，Ld是在閉環(huán)回路中不同材料所占的回路長度；
[0026]根據(jù)式②，磁通勢:
[0027]F = H車XL車+2XH漆XL漆+H鐵XL鐵 ③
[0028]其中:!?、1^分別為車輛金屬層的磁場強(qiáng)度和回路長度，Hji Lji分別為漆層的磁場強(qiáng)度和回路長度，Htt Ltt分別為磁鐵的磁場強(qiáng)度和回路長度；
[0029]因?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度:
[0030]B = UXH
[0031]其中，u為材料的導(dǎo)磁率；
[0032]式③變成:
[0033]F = B X (L車 /u車 +2 X L漆 /u漆 +L鐵 /u鐵)④
[0034]將式①帶入式④得:
[0035]NX I = Bdi /u車 +2 X L漆 /u漆 +L鐵 /u鐵)
[0036]轉(zhuǎn)換:
[0037]SxLsAiifi=NxiZB-LiAi4J-LttAitt
[0038]L漆=NX I Xu漆/(2 XB)-L車 Xu漆/(2 Xu車)-L鐵 Xu漆/(2 Xu鐵)⑤
[0039]其中:因?yàn)長車Xuji/(2Xu^)和L鐵Xu漆/(2Xu鐵)是定值設(shè)為K2，NXu漆/2也是定值設(shè)為Kl ;
[0040]⑤式變?yōu)?
[0041]L漆=K1XI/B_K2 ⑥
[0042]當(dāng)I 一定時(shí)，通過式⑥可以看到通過測量環(huán)路中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B就可以算出漆層的厚度。將測試儀直接測量沒有漆層的車輛金屬車身的B，可得到K2。
[0043]即:K2= K1XI/B
[0044]作為測試儀當(dāng)前零點(diǎn)；
[0045]通過式⑥，可得到采用高磁場敏感度的磁傳感器將有效提高油漆厚度的分辨率和精度。
[0046]隧道結(jié)磁傳感器是一種最靈敏的納米型磁傳感器，具有無可比擬的空間分辨度(感應(yīng)區(qū)域小于I平方微米)，高磁場敏感度(50mV/V.0e)，極低的磁場噪聲(I納特級)，以及抵抗極端外界環(huán)境的能力(高工作溫度400°C以上和寬頻率響應(yīng)10GHZ)。比傳統(tǒng)的巨磁阻讀/寫磁頭敏感50倍，比傳統(tǒng)的霍爾效應(yīng)傳感器敏感1000倍。另外，這些傳感器的微小感應(yīng)區(qū)域確保其具有空間分辨度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過市場上所有的其它磁傳感技術(shù)。隧道結(jié)磁傳感器與其他磁傳感器相比具有體積小，靈敏度高等特點(diǎn)。
[0047]綜上所述，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)獨(dú)特、結(jié)構(gòu)新穎，采用納米級隧道結(jié)磁傳感器、微弱信號鎖相處理等技術(shù)，通過科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)漆面厚度測量及數(shù)據(jù)傳輸?shù)榷喾N功能；采用高精度、高速A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器，通過高性能單片機(jī)計(jì)算，完成信號的采樣、處理、傳輸、顯示。其裝置具有體積小、精度高、耗能小、單級電池使用時(shí)間長等優(yōu)點(diǎn)。
[0048]需要理解到的是:以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.汽車漆面厚度測量裝置，其特征在于:包括U型鐵芯、鎖相放大電路和A/D轉(zhuǎn)換模塊，所述U型鐵芯內(nèi)嵌入有隧道結(jié)磁傳感器，并纏繞有數(shù)匝激磁線圈，激磁線圈連接恒流源，隧道結(jié)磁傳感器的輸出端連接鎖相放大電路，鎖相放大電路連接A/D轉(zhuǎn)換模塊，A/D轉(zhuǎn)換模塊連接至送入單片機(jī)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車漆面厚度測量裝置，其特征在于:所述隧道結(jié)磁傳感器為納米型隧道結(jié)磁傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車漆面厚度測量裝置，其特征在于:所述隧道結(jié)磁傳感器為感應(yīng)區(qū)域小于I平方微米、磁場敏感度50mV/V.0e、磁場噪聲I納特級、工作溫度400°C以上、寬頻率響應(yīng)1GHZ的隧道結(jié)磁傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車漆面厚度測量裝置，其特征在于:所述恒流源為可輸出IKHz方波恒流信號的恒流源。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車漆面厚度測量裝置，其特征在于:所述單片機(jī)連接一顯示單元。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車漆面厚度測量裝置，其特征在于:所述單片機(jī)為DSP型單片機(jī)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及汽車漆面厚度測量裝置，包括U型鐵芯、鎖相放大電路和A/D轉(zhuǎn)換模塊，U型鐵芯內(nèi)嵌入有隧道結(jié)磁傳感器，并纏繞有數(shù)匝激磁線圈，激磁線圈連接恒流源，隧道結(jié)磁傳感器的輸出端連接鎖相放大電路，鎖相放大電路連接A/D轉(zhuǎn)換模塊，A/D轉(zhuǎn)換模塊連接至送入單片機(jī)。隧道結(jié)磁傳感器進(jìn)行信號采樣，激磁線圈通入1KHz方波的恒流信號，隧道結(jié)磁傳感器輸出端輸出1KHz方波的電壓信號，電壓信號輸入鎖相放大電路變換為伏級信號，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換，最后由單片機(jī)進(jìn)行計(jì)算處理。采用納米級隧道結(jié)磁傳感器、微弱信號鎖相處理等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)漆面厚度測量及數(shù)據(jù)傳輸?shù)榷喾N功能；具有體積小、精度高、耗能小等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01B7/06
【公開號】CN204694204
【申請?zhí)枴緾N201520419293
【發(fā)明人】黃強(qiáng)
【申請人】蘇州福德電子科技有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年6月17日