专利摘要

本实用新型公开了一种交变磁场发生装置，包括两极电磁铁，螺线管线圈，第一磁场探测线圈，第二磁场探测线圈，两相同步电流源，控制单元和相位检测器；两极电磁铁包括电磁铁铁轭，第一电磁铁线圈和第二电磁铁线圈；第一磁场探测线圈放置于螺线管线圈内壁上，且轴线在X轴上；第二磁场探测线圈放置于螺线管线圈的中心；控制单元的相位信息输入端与相位检测器连接，第一感应电压输入端与第一磁场探测线圈连接，第二感应电压输入端与第二磁场探测线圈连接，输出端与两相同步电流源的控制端连接；控制单元输出用于调节两相同步电流源中A相和B相的电流相位和幅值大小的控制信号。

权利要求

1.一种交变磁场发生装置，其特征在于，包括：两极电磁铁，螺线管线圈，第一磁场探测线圈，第二磁场探测线圈，两相同步电流源，控制单元和相位检测器；

所述两极电磁铁包括：电磁铁铁轭，第一电磁铁线圈和第二电磁铁线圈，所述电磁铁铁轭的长边平行于X轴且短边平行于Z轴设置；所述第一电磁铁线圈和所述第二电磁铁线圈分别绕制在电磁铁铁轭的两个磁极上，且其位置关于YZ平面对称；

所述螺线管线圈的轴线垂直于两极电磁铁平面，且所述螺线管线圈放置于两极电磁铁磁路的气隙中，螺线管线圈中心和气隙中心重合；

所述第一磁场探测线圈放置于所述螺线管线圈内壁上，其轴线位于X轴上；所述第二磁场探测线圈放置于所述螺线管线圈的中心部位，其轴线位于Y轴上；

所述两相同步电流源中A相输出依次经过相位检测器，第二电磁铁线圈和第一电磁铁线圈形成第一回路，第一回路用于给第二电磁铁线圈和第一电磁铁线圈提供第一电流；两相同步电流源中B相输出依次经过相位检测器和螺线管线圈形成第二回路，第二回路用于给螺线管线圈提供第二电流；其中第一电流与第二电流相位相差90度；

所述控制单元的相位信息输入端与所述相位检测器连接，控制单元的第一感应电压输入端与第一磁场探测线圈连接，控制单元的第二感应电压输入端与第二磁场探测线圈连接，控制单元的输出端与两相同步电流源的控制端连接；控制单元用于根据相位检测器获取的电流相位差、第一磁场探测线圈获得的第一感应电压和第二磁场探测线圈获得的第二感应电压进行处理获得用于调节两相同步电流源中A相和B相的电流相位和幅值大小的控制信号；

其中，坐标系是标准的右手空间直角坐标系，电磁铁铁轭气隙的中心作为原点，电磁铁铁轭的长边方向作为X轴方向，螺线管线圈的中轴线作为Y轴，电磁铁铁轭的短边方向作为Z轴方向。

2.如权利要求1所述的交变磁场发生装置，其特征在于，所述螺线管线圈的中心位于坐标系的原点处，螺线管线圈的中轴线位于坐标系的Y轴上。

3.如权利要求1所述的交变磁场发生装置，其特征在于，所述电磁铁铁轭为C字型结构。

4.如权利要求3所述的交变磁场发生装置，其特征在于，所述电磁铁铁轭由硅钢加工而成，所述电磁铁铁轭长度为200mm，宽度为100mm，截面积为20×20mm2；气隙宽度为30mm。

5.如权利要求1所述的交变磁场发生装置，其特征在于，所述第一电磁铁线圈和所述第二电磁铁线圈均采用截面积为1mm²的铜线绕在电磁铁铁轭的磁极上，所述第一电磁铁线圈和所述第二电磁铁线圈的厚度为10mm，长度为60mm。

6.如权利要求1-5任一项所述的交变磁场发生装置，其特征在于，所述螺线管线圈采用截面积为1mm²的铜线绕制，其高度为60mm，外径30mm，内径为10mm；所述第一磁场探测线圈和所述第二磁场探测线圈采用外径为0.05mm漆包线单匝绕制，其直径为10mm。

说明书

技术领域

本实用新型属于生物医药技术领域，更具体地，涉及一种交变磁场发生装置。

背景技术

生物电磁学是一门新兴的交叉学科，通过生物磁学研究，可以获得有关生物大分子、细胞、组织和器官结构与功能关系的信息，了解生命活动中物质输运、能量转换和信息传递过程中生物磁性的表现和作用。磁性纳米粒子凭借表面积与体积比大、易于进行生物功能化、光学对比性能好、可用外加磁场控制等优点，成为了现代电磁医学技术的主要载体。利用外加磁场控制磁纳米粒子载体运动，是现在电磁医学技术的主要动力方式。例如：磁转染中通过外加磁场控制磁纳米粒子载体携带DNA进行基因转染；床边检测中通过外加磁场控制磁纳米粒子进行微混合、分析物捕获、标记、清洗等。因此，各种磁场作用形式下的磁纳米粒子团聚、解聚、靶向等运动行为也成为了研究热点，特别是旋转磁场和振荡磁场作用下磁纳米粒子的团聚和解聚行为是研究难点。

在磁流体中，磁性纳米粒子在均匀磁场作用下会沿磁场呈链状分布；磁性纳米粒子在振荡磁场作用下呈链状分布，并且磁性纳米粒子链的方向沿磁场振荡方向周期性变化；磁性纳米粒子在旋转磁场作用下，单个粒子有自旋转现象，成链粒子的粒子链跟随旋转磁场旋转。研究不同磁场作用形式，不同磁场作用强度下磁性纳米粒子的动力学行为，对磁性纳米粒子在生物医药技术领域的应用具有十分重要的意义。

目前旋转磁场发生装置主要有亥姆霍兹线圈、多极电磁铁、旋转永磁体等。中国专利CN102820118B“一种旋转磁场发生系统及其旋转磁场实现方法”公开了一种采用三组两两正交的亥姆霍兹线圈产生空间旋转磁场的装置，通过微控制器控制三路直流电源分别给三组亥姆霍兹线圈通以不同大小的直流电流，即可产生任意轴向的旋转磁场。该装置采用直流供电的方式，对电源要求低，但是从理论上来说其产生的磁场并不是连续旋转的磁场。中国专利CN102195369B“一种旋转磁场电磁halbach阵列与控制方法”公开了一种采用电磁线圈组成halbach阵列产生旋转磁场的装置，该装置原理类似交流电机，使用电磁halbach阵列组成空间相位差为120°的三相对称绕组，然后通三相对称交流电流形成旋转磁场，通过halbach陈列排布方式在一定程度上提高了工作区域的磁场强度，但是该装置的线圈绕制和空间排布较为复杂，有一定的设计开发难度。这些采用亥姆霍兹线圈的磁场装置磁场强度较低，一般最高只有十几毫特斯拉，限制了这类装置的广泛应用。利用多极电磁铁产生旋转磁场，由于磁路间耦合难以控制和量化，其设计优化复杂，在工作区域内保证一定的磁场强度和均匀度难度较大。此外，目前利用电动机带动永磁体旋转的方式产生旋转磁场的报道并不鲜见，但是利用永磁体产生磁场的磁场发生装置，其磁场强度大小不可调节。

在磁性纳米粒子行为操控研究中，需要磁场强度范围达到上百毫特斯拉，目前虽然没有对磁场均匀度提出明确要求，但是为了避免磁场梯度力的影响，磁场均匀度越高将会越有利于磁纳米粒子行为的研究。综上所述，亥姆霍兹线圈形式的磁场发生装置虽然具有较高的磁场均匀度，但是在磁场强度上很难满足磁纳米粒子行为研究的要求；通过合理的设计多极磁铁在磁场强度上虽然可以满足要求，但是多极磁铁的磁场均匀度难以保证，除此之外多极电磁铁的优化设计也较为复杂。永磁体形式的磁场发生装置，由于其磁场轻度大小不可调节，因此不适用于磁纳米粒子行为的研究。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种交变磁场发生装置，旨在解决目前亥姆霍兹线圈类型交变磁场发生装置磁场强度低和多级电磁铁类型交变磁场发生装置设计复杂且磁场均匀度低的问题。

本实用新型提供了一种交变磁场发生装置，包括：两极电磁铁，螺线管线圈，第一磁场探测线圈，第二磁场探测线圈，两相同步电流源，控制单元和相位检测器；两极电磁铁包括：电磁铁铁轭，第一电磁铁线圈和第二电磁铁线圈，电磁铁铁轭的长边平行于X轴且短边平行于Z轴设置；第一电磁铁线圈和第二电磁铁线圈分别绕制在电磁铁铁轭的两个磁极上，且其位置关于YZ平面对称；螺线管线圈的轴线垂直于两极电磁铁平面，且螺线管线圈放置于两极电磁铁磁路的气隙中；第一磁场探测线圈放置于所述螺线管线圈内壁上，其轴线位于X轴上；所述第二磁场探测线圈放置于所述螺线管线圈的中心部位，其轴线位于Y轴上；两相同步电流源中A相输出依次经过相位检测器，第二电磁铁线圈和第一电磁铁线圈形成第一回路，第一回路用于给第二电磁铁线圈和第一电磁铁线圈提供第一电流；两相同步电流源中B相输出依次经过相位检测器和螺线管线圈形成第二回路，第二回路用于给螺线管线圈提供第二电流；其中第一电流与第二电流相位相差90度；控制单元的相位信息输入端与所述相位检测器连接，控制单元的第一感应电压输入端与第一磁场探测线圈连接，控制单元的第二感应电压输入端与第二磁场探测线圈连接，控制单元的输出端与两相同步电流源的控制端连接；控制单元用于根据相位检测器获取的电流相位差、第一磁场探测线圈获得的第一感应电压和第二磁场探测线圈获得的第二感应电压进行处理获得用于调节两相同步电流源中A相和B相的电流相位和幅值大小的控制信号；其中，坐标系是标准的右手空间直角坐标系，电磁铁铁轭气隙的中心作为原点，电磁铁铁轭的长边方向作为X轴方向，螺线管线圈的中轴线作为Y轴，电磁铁铁轭的短边方向作为Z轴方向。

更进一步地，螺线管线圈的中心位于坐标系的原点处，螺线管线圈的中轴线位于坐标系的Y轴上。

更进一步地，电磁铁铁轭为C字型结构。

更进一步地，电磁铁铁轭由硅钢加工而成，所述电磁铁铁轭长度为200mm，宽度为100mm，截面积为20×20mm²；气隙宽度为30mm。

更进一步地，第一电磁铁线圈和所述第二电磁铁线圈均采用截面积为1mm²的铜线绕在电磁铁铁轭的磁极上，所述第一电磁铁线圈和所述第二电磁铁线圈的厚度为10mm，长度为60mm。

更进一步地，螺线管线圈采用截面积为1mm²的铜线绕制，其高度为60mm，外径30mm，内径为10mm；所述第一磁场探测线圈和所述第二磁场探测线圈采用外径为0.05mm漆包线单匝绕制，其直径为10mm。

本实用新型中提供的基于上述的交变磁场发生装置的交变磁场产生方法，包括下述步骤：

通过控制单元设定磁场频率f和磁场幅值B₁，控制两相同步电流源输出频率为f的A相和B相正弦电流，A相和B相正弦电流经过相位检测器后，由相位检测器对A相和B相正弦电流的相位进行判断，并将结果反馈给控制单元，控制单元根据相位检测器的检测结果对两相同步电流源发出相位调节指令，使A相和B相正弦电流相位差为90度；

两相同步电流源的A相输出对第一电磁铁线圈与第二电磁铁线圈的串联提供电流激励，在气隙中产生X轴方向，大小正弦变化的磁场；

两相同步电流源的B相输出对螺线管线圈提供电流激励，在螺线管线圈内产生Y轴方向，大小正弦变化的磁场；

第一磁场探测线圈和第二磁场探测线圈分别对X轴方向磁场和Y轴方向磁场的幅值进行检测，并将检测结果反馈给控制单元，控制单元对两相同步电源发出指令调节A相和B相电流使磁场幅值保持在设定的磁场幅值B₁，从而在XY平面内产生旋转磁场。

更进一步地，当A相输出正弦电流相位超前B相输出正弦电流90度时，在螺线管线圈中心XY平面内产生顺时针旋转的圆形旋转磁场；

当B相输出正弦电流相位超前A相输出正弦电流90度时，在螺线管线圈中心XY平面内产生逆时针旋转的圆形旋转磁场。

本实用新型还提供了一种基于上述的交变磁场发生装置的交变磁场产生方法，包括下述步骤：

通过控制单元设置振荡磁场频率f、振荡磁场幅值B₁和振动方向，并控制两相同步电流源的A相输出直流电流且B相输出频率为f的正弦电流，或者B相输出直流电流且A相输出频率为f的正弦电流；

两相同步电流源的A相输出对第一电磁铁线圈与第二电磁铁线圈的串联提供电流激励，在气隙中产生X轴方向的磁场；

两相同步电流源的B相输出对螺线管线圈提供电流激励，在螺线管线圈内产生Y轴方向的磁场；

第一磁场探测线圈对X轴方向磁场的幅值进行检测或者第二磁场探测线圈对Y轴方向磁场的幅值进行检测，并将检测结果反馈给控制单元，控制单元对两相同步电源发出指令调节A相或者B相电流使磁场幅值保持在设定的磁场幅值B₁；从而产生振荡磁场。

更进一步地，当A相输出直流电流，B相输出正弦电流时，在螺线管线圈中心XY平面内产生以X轴为对称轴的，Y轴方向上振荡的振荡磁场；

当B相输出直流电流，A相输出正弦电流时，可在螺线管线圈中心XY平面内产生以Y轴为对称轴的，X轴方向上振荡的振荡磁场。

通过本实用新型所构思的以上技术方案，与现有技术相比，由于采用了螺线管和两极电磁铁相结合的磁体结构，与亥姆霍兹线圈类型交变磁场发生装置相比能够取得产生的最大磁场强度高，产生同等磁场时能量消耗小的有益效果，与多级电磁铁类型交变磁场发生装置相比能够取得优化设计简单、散热性能好和磁场均匀度高的有益效果；由于采用了磁场探测线圈的反馈控制，能够取得磁场控制精度高的有益效果。

附图说明

图1为本实用新型实施实例提供的交变磁场发生装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施实例提供的旋转磁场示意图；

图3为本实用新型实施实例提供的Y轴方向上振荡的振荡磁场示意图。

在所附图中，1为电磁铁铁轭，2为第一电磁铁线圈，3为第二电磁铁线圈，4为螺线管线圈，5为第一磁场探测线圈，6为第二磁场探测线圈，7为两相同步电流源，8为控制单元，9为相位检测器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施实例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供了一种交变磁场发生装置，旨在解决现有亥姆霍兹线圈磁场发生装置磁场强度不高，多极电磁铁磁场发生装置设计复杂均匀度较低的问题。本实用新型可以以产生适合于磁纳米粒子行为研究的交变磁场，为磁纳米粒子在生物医药领域的应用做基础。

本实用新型提供了一种交变磁场发生装置，包括：电磁铁铁轭，第一电磁铁线圈，第二电磁铁线圈，螺线管线圈，第一磁场探测线圈，第二磁场探测线圈，两相同步电流源，控制单元和相位检测器；其中：电磁铁铁轭、第一电磁铁线圈和第二电磁铁线圈构成了两极电磁铁。

作为本实用新型的一个实施例，电磁铁铁轭是C字型结构，作为磁回路，第一电磁铁线圈和第二电磁铁线圈串联连接，作为激励。

电磁铁铁轭可以是由硅钢加工而成，电磁铁线圈和螺线管线圈由截面积为1mm²的铜线绕制，导线的线规根据集肤效应、供电电流和加工难易程度适当选择。

集肤深度 其中：f为电流频率，μ为导线磁导率，ξ导线电导率。考虑到导线利用率导线直径应小于2*δ。

本装置实例中：最大频率为200Hz，经计算集肤深度为4.7mm，所以导线直径应小于9.4mm；供电电流大约10A，根据铜线载流能力可选导线截面积大于等于1mm²；为了易于绕制本文选取截面积为1mm²的铜线。

本实用新型中，位置描述所采用的坐标系是标准的右手空间直角坐标系。两极电磁铁的气隙中心和螺线管的中心位于坐标系原点，电磁铁铁轭的长边平行于X轴，电磁铁铁轭的短边平行于Z轴，螺线管线圈的中轴线为Y轴。螺线管线圈轴线垂直于两极电磁铁平面放置于两极电磁铁磁路的气隙中。分别对两极电磁铁和螺线管线圈施加直流激励、交流激励或者直流激励和交流激励的组合，可以产生均匀磁场、旋转磁场和振荡磁场，具体见下文叙述。

两相同步电流源包括两相可控电流输出，可以控制其电流形式为直流或者交流，直流输出时可控制电流大小和方向，交流输出时可以控制电流频率、幅值和相位。

第一磁场探测线圈和第二磁场探测线圈由漆包线绕制，可以分别探测X轴向和Y轴向交变磁场幅值。为了保证探测线圈的灵敏度漆包线线径一般小于等于0.1mm，综合考虑绕制难度和本装置要求，本文选用0.1mm线径。

相位检测器，当两相同步电流源输出交流电流时可以检测电流相位。

控制单元可以根据所设参数，第一磁场探测线圈、第二磁场探测线圈和相位检测器的输出信号控制两相同步电流源电流的输出形式和电流参数。

现有技术中，产生可控旋转磁场的方式是亥姆霍兹线圈和多极电磁铁，但是这两种方式都有明显的缺陷。亥姆霍兹线圈的特性决定了这类磁场装置磁场强度较低，一般最高只有十几毫特斯拉，提高这类磁场装置的磁场强度十分困难，限制了这类装置的广泛应用。多极电磁铁由于磁路间耦合难以控制和量化，其设计优化复杂，在工作区域内保证一定的磁场强度和均匀度难度较大。与现有技术相比，本实用新型采用两极电磁铁和螺线管线圈组合的方式产生旋转磁场，充分利用了螺线管线圈散热性能好，磁场强度、均匀度高的优点，同时又避免了多极电磁铁设计的复杂性问题，通过反馈控制实现了磁场频率和幅值大小都可调的旋转磁场。此外，本装置可产生但是不仅限于产生旋转磁场。除了旋转磁场外，还可以产生均匀磁场和振荡磁场。

为了更进一步的说明本实用新型实施实例提供的交变磁场发生装置，现对旋转磁场产生原理进行阐释。结合图1，当两相同步电源7输出电流为： w为正弦电流角频率。

考虑电磁铁磁场效应影响，设磁滞角为α，则X轴和Y轴方向的磁感应强度为： 在XY平面内有的磁场分布为： 由于磁滞角很小，所以可以忽略公式(3)右侧括号项，即当B_x＝B_ycosα时，可在螺线管线圈中心XY平面内产生圆形旋转磁场，如图2所示。

现对振荡磁场产生原理进行阐释。结合图1，当两相同步电源7某一相输出直流，另外一相输出正弦电流时可产生振荡磁场，例如：A相电流为直流，B相电流为正弦电流时，X轴和Y轴方向的磁感应强度为： 在XY平面内有的磁场分布为： 即在螺线管线圈中心XY平面内产生以x轴为对称轴的上下振荡磁场，如图3所示，最大方向角为atan(B_y/B_x)。

现对均匀磁场产生原理进行阐释。当A相电流为直流，B相电流也为直流时，X轴和Y轴方向的磁感应强度为：

在XY平面内有的磁场分布为： 方向角为atan(B_y/B_x)。

应当理解，此处所描述的具体实施实例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。本实例中，电磁铁铁轭1是由硅钢加工而成C型磁极，电磁铁铁轭长度为200mm，宽度为100mm，截面积为20×20mm²，气隙宽度为30mm。第一电磁铁线圈2和第二电磁铁线圈3采用截面积为1mm²的铜线绕在电磁铁铁轭的磁极上，第一电磁铁线圈2和第二电磁铁线圈3的厚度为10mm，长度为60mm。螺线管线圈4采用截面积为1mm²的铜线绕制，其高度为60mm，外径30mm，内径为10mm。第一磁场探测线圈5和第二磁场探测线圈6采用外径为0.05mm漆包线单匝绕制，其直径为10mm。

如图1所示，本装置位置描述所采用的坐标系是标准的右手空间直角坐标系，空间坐标系包括原点、X轴、Y轴和Z轴；其中电磁铁铁轭气隙的中心作为原点，电磁铁铁轭的长边方向作为X轴方向，螺线管线圈的中轴线作为Y轴，电磁铁铁轭的短边方向作为Z轴方向。

电磁铁铁轭的长边平行于X轴且短边平行于Z轴设置；螺线管线圈4轴线垂直于两极电磁铁平面放置于两极电磁铁磁路的气隙中；螺线管线圈4的中心位于坐标系的原点处，螺线管线圈4的中轴线位于坐标系的Y轴上。第一电磁铁线圈2和第二电磁铁线圈3分别绕制在电磁铁铁轭的两个磁极上，其位置关于YZ平面对称。第一磁场探测线圈5放置螺线管线圈4内壁上，其轴线位于X轴上。第二磁场探测线圈6放置在螺线管线圈4中心部位，其轴线位于Y轴上。

两相同步电流源7中A相输出依次经过相位检测器，第二电磁铁线圈3和第一电磁铁线圈2形成第一回路，第一回路用于给第二电磁铁线圈3和第一电磁铁线圈2提供第一电流；两相同步电流源7中B相输出依次经过相位检测器和螺线管线圈4形成第二回路，第二回路用于给螺线管线圈4提供第二电流；其中第一电流与第二电流相位相差90度。

控制单元8的相位信息输入端与相位检测器9连接，控制单元8的第一感应电压输入端与第一磁场探测线圈5连接，控制单元8的第二感应电压输入端与第二磁场探测线圈6连接，控制单元8的输出端与两相同步电流源7的控制端连接；控制单元8用于根据相位检测器9获取的电流相位差、第一磁场探测线圈5获得的第一感应电压和第二磁场探测线圈6获得的第二感应电压进行处理(具体可以为对感应电压进行积分处理)获得用于调节两相同步电流源7中A相和B相的电流相位和幅值大小的控制信号。

电磁铁铁轭1，第一电磁铁线圈2，第二电磁铁线圈3构成了两极电磁铁，用于产生X轴方向的磁场。螺线管线圈4用于产生Y轴方向的磁场。第一磁场探测线圈5用于检测X轴方向的磁场大小。第二磁场探测线圈6用于检测Y轴方向的磁场大小。两相同步电流源7用于输出两路相位、幅值、频率可调的电流激励。相位检测器9用于检测两相同步电流源7两路电流激励的相位差。控制单元8根据第一磁场探测线圈5、第二磁场探测线圈6和相位检测器9的检测信号调节同步电流源7两路电流激励的幅值和相位。

旋转磁场产生过程：首先通过控制单元8设定磁场频率f(5Hz-200Hz)和磁场幅值B₁(0-100mT)，控制单元8发出指令给两相同步电流源7，两相同步电流源7输出频率f的A相和B相正弦电流，A相和B相正弦电流经过相位检测器9，相位检测器9对A相和B相正弦电流的相位进行判断，并将结果反馈给控制单元8，控制单元8根据相位检测器9的检测结果对两相同步电流源7发出相位调节指令，最终使A相和B相正弦电流相位差保持在90度。两相同步电流源7的A相输出对第一电磁铁线圈2与第二电磁铁线圈3的串联提供电流激励，在气隙中产生X轴方向，大小正弦变化的磁场；两相同步电流源7的B相输出对螺线管线圈4提供电流激励，在螺线管线圈4内产生Y轴方向，大小正弦变化的磁场；第一磁场探测线圈5和第二磁场探测线圈6分别对X轴方向磁场和Y轴方向磁场的幅值进行检测，并将检测结果反馈给控制单元8，控制单元8对两相同步电源7发出指令调节A相和B相电流使磁场幅值保持在设定的磁场幅值B₁。根据旋转磁场产生原理所述，此时可在XY平面内产生旋转磁场。具体的：当A相输出正弦电流相位超前B相输出正弦电流90度时，在螺线管线圈中心XY平面内产生顺时针旋转的圆形旋转磁场。当B相输出正弦电流相位超前A相输出正弦电流90度时，在螺线管线圈中心XY平面内产生逆时针旋转的圆形旋转磁场。

振荡磁场产生过程：振荡磁场的产生不需要相位检测器9。首先通过控制单元8设置振荡磁场频率f(5Hz-200Hz)、振荡磁场幅值B₁(0-100mT)、振动方向(沿X轴或Y轴方向振动)；控制单元8发出电流输出指令，使两相同步电流源7的A相输出直流电流，B相输出频率为f的正弦电流，或者B相输出直流电流，A相输出频率为f的正弦电流，根据振荡磁场产生原理，电流输出形式取决于磁场振动的方向。两相同步电流源7的A相输出对第一电磁铁线圈2与第二电磁铁线圈3的串联提供电流激励，在气隙中产生X轴方向的磁场；两相同步电流源7的B相输出对螺线管线圈4提供电流激励，在螺线管线圈内产生Y轴方向的磁场；由于探测线圈只能探测交变磁场，所以直流相的电流大小通过计算校准得到。第一磁场探测线圈5对X轴方向磁场的幅值进行检测或者第二磁场探测线圈6对Y轴方向磁场的幅值进行检测，并将检测结果反馈给控制单元8，控制单元8对两相同步电源7发出指令调节A相或者B相电流使磁场幅值保持在设定的磁场幅值B₁。根据振荡磁场产生原理所述，当A相输出直流电流，B相输出正弦电流时，可在螺线管线圈中心XY平面内产生以X轴为对称轴的，Y轴方向上振荡的振荡磁场；当B相输出直流电流，A相输出正弦电流时，可在螺线管线圈中心XY平面内产生以Y轴为对称轴的，X轴方向上振荡的振荡磁场。

匀强磁场产生过程：匀强磁场的产生不需要相位检测器9。首先通过控制单8元设置匀强磁场的大小和方向，控制单元8根据匀强磁场产生原理，计算出X轴和Y轴方向的磁场方向和大小，由于探测线圈只能探测交变磁场，所以直流相的电流大小通过计算校准得到。两相同步电流源7的A相输出对第一电磁铁线圈2与第二电磁铁线圈3的串联提供直流电流激励，在气隙中产生X轴方向恒定磁场；两相同步电流源7的B相输出对螺线管线圈4提供直流电流激励，在螺线管线圈内产生Y轴方向的恒定磁场；根据匀强磁场产生原理，在XY平面内产生 方向角为atan(B_y/B_x)的均匀磁场。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

一种交变磁场发生装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。