香港科技大学深圳校区三维交流线圈磁场控制系统
三维磁场发生系统,是由三维Helmholtz线圈、三台功率放大器、三路信号发生器及磁场控制系统组成。可实现磁场的自动控制,磁场波形可为正弦波、方波、三角波、振荡波等波形,也可以做为静磁场恒定输出。在磁场手柄控制状态下,可以控制磁场的角度,方向以及磁场的大小。
一、 三维Helmholtz线圈

u 产品规格
· 3HLY7-150型三维Helmholtz线圈,X、Y、Z三轴磁场方向;
· X轴等效直径324mm,Y轴等效直径224mm,Z轴等效直径140mm;
· 1%均匀度区域为中心Sφ35mm区域;
参数/线圈组 | X轴线圈 | Y轴线圈 | Z轴线圈 |
冷态电阻±5% | 0.21ohm | 0.18ohm | 4.43ohm |
交流电流 | 38A | 28A | 3.6A |
交流电压 | 40V | 17V | 29V |
交流频率范围 | 1-15Hz | 1-15Hz | 1-15Hz |
峰值磁场 | 150Gs | 150Gs | 150Gs |
u 冷却方式
· 自然冷却;最大磁场工作时间20分钟;

二、 交流励磁电源(功率放大器)

u Z轴电源
· HEAS-50交流励磁电源
· 交流输入,单相220V±10%(50Hz/60Hz)
· 输出电压范围0-50V,输出电流范围0-4A,最大输出功率200W
u Y轴电源
· HEA-200C交流励磁电源
· 交流输入,单相220V±10%(50Hz/60Hz)
· 输出电压范围0-18V,输出电流范围0-30A,最大输出功率550W
u X轴电源
· HEA-500G交流励磁电源
· 交流输入,单相220V±10%(50Hz/60Hz)
· 输出电压范围0-40V,输出电流范围0-40A,最大输出功率1600W
三、 三通道磁场控制单元

(1) 通讯接口:以太网;
(2) DAC输出通道:3;
(3) 轴间同步控制;
(4) 输出信号类型:-10V~+10V模拟电压信号;
(5) DAC输出速率:5KHz;
(6) 可根据用户设定磁场类型产生特定波形,包含以下方式:
四、 控制手柄

(1) 材料:不锈钢+铝合金;
(2) 定位:弹簧自动回位;
(3) 供电:DC5V;
(4) 信号输出:RS232;
(5) 操作角度:XY水平面0-360°旋转,Z轴上下方向;
(6) 按键:1个使能开关,2个复位按钮。
五、 控制软件


(1) 手动调试功能,可用于线圈参数标定、调试;
(2) 自动控制功能,包含手动设定模式、手柄自动控制模式、Excel序列点导入自动控制模式、外部指令自动控制模式;
(3) 自控控制模式下,磁场类型支持直流恒定磁场、平面旋转磁场、锥形旋转磁场、椭圆旋转磁场、振荡磁场、脉冲磁场;
(4) 手动设定模式下,可设定固定方向、固定磁场强度下的磁场,用于表征样品在不同磁场驱动下的动态特性;
(5) 手柄自动控制模式下,可根据手柄方向、动作幅度自动调节磁场方向和磁场强度,用于驱动样品运动;
(6) Excel序列点导入自动控制模式下,可根据序列点驱动样品沿预设轨迹运动;
(7) 外部指令自动控制模式下,可根据外部发送的控制指令自动控制磁场类型、磁场大小和磁场方向的变化。