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文檔簡介

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第五章磁性電測儀表主要內(nèi)容:5.1基礎(chǔ)知識5.2空間磁場、磁通的測量5.3磁性材料的測量.1第五章磁性電測儀表主要內(nèi)容:.2

第五章磁性電測儀表

磁測量主要包括對空間磁參量的測量(涉及空間磁場的大小、方向、梯度、其隨時間的變化等

)和對磁性材料(在一定磁場下對磁化強(qiáng)度及各種環(huán)境條件下的磁學(xué)量

)性質(zhì)的測量。

空間磁參量測量的主要對象:空間磁場的磁通量F;磁場強(qiáng)度H

磁通密度(磁感應(yīng)強(qiáng)度)B

等。

.2第五章磁性電測儀表磁測量主要包括對空間磁參量的測3磁性材料分為:軟磁材料:軟鐵、硅鋼、坡莫合金、軟磁鐵氧體、非晶和超微晶合金等。

常用于恒定磁場、交變磁場、交直流同時激勵、脈沖磁場中的導(dǎo)磁體。

損耗低、導(dǎo)磁性能良好。硬磁材料:鎢鋼、鉻鋼、鋁鎳鈷合金、含稀土元素的合金、硬磁鐵氧體等。(永久磁鐵)

常用于恒定磁場源。

保磁性能良好。

第五章磁性電測儀表.3磁性材料分為:軟磁材料:軟鐵、硅鋼、坡莫合金、軟磁鐵氧體、4磁場測量的主要任務(wù):揭示材料在外磁場的作用下所表現(xiàn)出的宏觀磁特性。在磁性材料中,磁場強(qiáng)度H與磁感應(yīng)強(qiáng)度B(磁通密度)之間具有非線性和非單值特性。在不同激勵條件下的磁導(dǎo)率和不同頻率下的損耗。

第五章磁性電測儀表.4磁場測量的主要任務(wù):揭示材料在外磁場的作用下所表現(xiàn)出的宏觀5磁場測量依據(jù)的主要原理:電磁感應(yīng)定律:磁和電現(xiàn)象之間的相互關(guān)系。表示電流和電流激發(fā)磁場的磁感線方向間關(guān)系的定則。安培定律:描述了載流導(dǎo)線在磁場中受電動力F=ILB。表示電流和電流激發(fā)磁場的磁感線方向間關(guān)系的定則。畢奧-沙伐定律:在一個坐標(biāo)系中載流導(dǎo)線在考察點產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度H。以方程描述,電流在其周圍所產(chǎn)生的磁場。約瑟夫森效應(yīng):具有弱藕合超導(dǎo)結(jié)的超導(dǎo)電流環(huán)中的磁通,由于超導(dǎo)結(jié)的隧道效應(yīng)而量子化。物質(zhì)的磁效應(yīng),主要包括霍爾效應(yīng)、磁電阻效應(yīng)、核磁共振效應(yīng)、磁光效應(yīng)(法拉第效應(yīng)、克爾效應(yīng)、塞曼效應(yīng)、干涉效應(yīng)等)、磁敏效應(yīng)等。

第五章磁性電測儀表.5磁場測量依據(jù)的主要原理:電磁感應(yīng)定律:磁和電現(xiàn)象之間的相互65.1基礎(chǔ)知識

第五章磁性電測儀表磁化曲線材料在恒定或非常低頻(約幾Hz)的交變場的作用下的特性。(1)磁化曲線5.1.1磁性材料靜態(tài)特性磁中性狀態(tài)-磁化-飽和磁化強(qiáng)度.65.1基礎(chǔ)知識第五章磁性電測儀表磁化曲線材料在恒定7軟磁材料的磁滯回線族和基本磁化曲線

硬磁材料的磁滯回線及次環(huán)

第五章磁性電測儀表5.1基本知識外磁場正負(fù)變化一周,磁感沿一個閉合曲線變化一周,這閉合曲線稱為磁滯回線。磁滯回線所包含的面積代表外磁場對材料做的功,就是所消耗的能量,稱為磁滯損耗。(2)磁滯現(xiàn)象與靜態(tài)磁化曲線.7軟磁材料的磁滯回線族和基本磁化曲線硬磁材料的磁滯回線及次(3)磁導(dǎo)率軟磁材料的磁導(dǎo)率曲線

基本磁化曲線在接近H=0處的磁導(dǎo)率為:通過坐標(biāo)原點對基本磁化曲線所做切線的斜率成為最大磁導(dǎo)率。.(3)磁導(dǎo)率軟磁材料的磁導(dǎo)率曲線基本磁化曲線在接近H=0處89

第五章磁性電測儀表5.1.2磁性材料動態(tài)特性5.1基本知識(1)動態(tài)磁化曲線動態(tài)磁化曲線一般指工作在工頻以上交變磁場中的磁性材料B-H曲線??v坐標(biāo)可以是Bmax(最大值)、Bav(平均值)或Brms(有效值)等,橫坐標(biāo)可以是Hmax、Hrms等,采用哪種,由工程技術(shù)決定。由于磁性材料的非線性,如果B或H為正弦函數(shù),另外一個必為非正弦函數(shù)。(2)動態(tài)磁滯回線磁性材料處于交變磁場中時,除有磁滯損耗外,還產(chǎn)生渦流損耗。其動態(tài)磁滯回線較靜態(tài)磁滯回線要寬,封閉的面積大,而且渦流的去磁作用使對應(yīng)于相同Hmax值的Bmax小一些。.9第五章磁性電測儀表5.1.2磁性材料動態(tài)特性5.交流磁化曲線.交流磁化曲線.10

.

.115.1.3磁學(xué)量的度量單位

第五章磁性電測儀表.5.1.3磁學(xué)量的度量單位第五章磁性電測儀表.12135.2空間磁場、磁通的測量

第五章磁性電測儀表5.2.1基于電磁感應(yīng)原理的測量方法5.2.2基于磁通門磁強(qiáng)計的測量方法(不講)5.2.3基于霍爾效應(yīng)的測量方法5.2.4用核磁共振法測量磁場(不講).135.2空間磁場、磁通的測量第五章磁性電測儀表5.145.2空間磁場、磁通的測量(1)基于電磁感應(yīng)的測量方法:穿過線圈的變化磁通會在線圈兩端產(chǎn)生感應(yīng)電勢。被測磁場:按正弦規(guī)律變化的交流磁場感應(yīng)電動勢

第五章磁性電測儀表.145.2空間磁場、磁通的測量(1)基于電磁感應(yīng)的測量方法15直流磁場?變化改變?nèi)藶楦淖兺ㄟ^測量線圈的磁通脈沖感應(yīng)電動勢沖擊法磁通表法沖擊檢流計

第五章磁性電測儀表5.2空間磁場、磁通的測量.15直流磁場?變化改變?nèi)藶楦淖兺ㄟ^測量線圈的磁通脈沖感應(yīng)電動16線圈中的感應(yīng)電動勢5.2空間磁場、磁通測量

第五章磁性電測儀表

.16線圈中的感應(yīng)電動勢5.2空間磁場、磁通測量第五章175.2空間磁場、磁通測量測量

的電路圖,如何推導(dǎo)?

第五章磁性電測儀表

S1S2S4S3?S1,S3閉合,S2任意S4接1,調(diào)節(jié)Rp達(dá)到合適電流IS3打開,S2接2。.175.2空間磁場、磁通測量測量的電路圖18(2)用磁通表測量磁通

第五章磁性電測儀表沖擊法測量操作復(fù)雜、費時,但是準(zhǔn)確度高。磁通表法操作簡單,準(zhǔn)確度比沖擊法低。

磁通表與普通磁電系檢流計比沒有反作用力矩的張絲,即W=0。.18(2)用磁通表測量磁通第五章磁性電測儀表19阻尼因數(shù)感應(yīng)電勢和電路參數(shù)有如下關(guān)系磁通表的運動方程為

第五章磁性電測儀表.19阻尼因數(shù)第五章磁性電測儀表.20代入式并在時間

內(nèi)積分得式中

第五章磁性電測儀表.20代入式并在21把初始條件代入積分式得

第五章磁性電測儀表有錯誤??!.21把初始條件代入積分式得第五章磁性電測儀表有錯誤!22磁通表的磁通常數(shù)

被測的磁通值為被測磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為被測磁場的磁場強(qiáng)度為

第五章磁性電測儀表.22磁通表的磁通常數(shù)被測的磁通值為第五章磁性電測儀表235.2空間磁場、磁通測量5.2.2磁通門磁強(qiáng)計

利用高磁導(dǎo)率的鐵心在交流勵磁下調(diào)制鐵心中的直流磁場分量,并將直流磁場轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟妷狠敵龆M(jìn)行測量的儀器。

由探頭和測量線路組成。探頭實際上是一個磁傳感器,由高導(dǎo)磁、低矯頑力的軟磁材料制成,并繞有勵磁線圈N1和測量線圈N2。

第五章磁性電測儀表靈敏度高、簡單、可靠、體積小由高磁導(dǎo)率軟磁材料制成的鐵心同時受交變及恒定兩種磁場作用,由于磁化曲線的非線性,以及鐵心工作在曲線的非對稱區(qū),使得纏繞在鐵心上的檢測線圈感生的電壓中含有偶次諧波分量,特別是二次諧波。此諧波電壓與恒定磁場強(qiáng)度成比例。通過測量檢測線圈的諧波電壓,計算出磁場強(qiáng)度。.235.2空間磁場、磁通測量5.2.2磁通門磁強(qiáng)計利245.2空間磁場、磁通測量

第五章磁性電測儀表.245.2空間磁場、磁通測量第五章磁性電測儀表.255.2空間磁場、磁通測量

第五章磁性電測儀表.255.2空間磁場、磁通測量第五章磁性電測儀表.265.2空間磁場、磁通測量

當(dāng)沿傳感器軸向的待測磁場H0不為零,檢測繞組就有偶次諧波電壓eS輸出,經(jīng)濾波網(wǎng)絡(luò)送入選頻放大器。僅對頻率為2f0的信號有放大作用,e2送入相敏檢波器。把e2的相位與移相器送來頻率為2f0的參考電壓的相位進(jìn)行比較。

相敏檢波器輸出電壓的極性可以鑒別待測磁場的方向。相敏檢波器輸出為直流電壓,經(jīng)直流放大后送到測量儀或記錄儀。輸出的大小正比于待測磁場H0。

第五章磁性電測儀表.265.2空間磁場、磁通測量當(dāng)沿傳感器軸向275.2空間磁場、磁通測量

第五章磁性電測儀表5.2.3霍爾效應(yīng)測量磁場霍爾效應(yīng)是指運動著的電荷在磁場中受力的一種物理現(xiàn)象?;魻栃?yīng)測量磁場的特點:連續(xù)讀取被測磁感應(yīng)的數(shù)值,無觸點、機(jī)械性能好、使用壽命長。體積小、厚度薄,能在很小的空間體積內(nèi)(零點幾立方毫米)和小氣隙(幾微米)中測量磁場??茖W(xué)家愛德文·霍爾在1879年發(fā)現(xiàn)的

.275.2空間磁場、磁通測量第五章磁性電測儀表5.2285.2空間磁場、磁通測量

第五章磁性電測儀表霍爾效應(yīng)測量磁場:半導(dǎo)體內(nèi)載流子的速度N

—半導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的載流子數(shù)目q—每個載流子的電荷量載流子在磁場內(nèi)所受的電磁力聚積起來的載流子電荷將產(chǎn)生相反的電場力實際使用中,由于UH較小需要放大,為了方便希望UH為交流。.285.2空間磁場、磁通測量第五章磁性電測儀表霍爾效295.3磁性材料的測量

第五章磁性電測儀表磁性材料的性能主要表現(xiàn)在磁化曲線和磁滯回線上。(1)材料的磁性能與工作條件有關(guān)。直流和交流條件下工作性能不同。交流條件下,頻率不同其動態(tài)特性也有差異。(2)磁材料需要取樣品測量,而且測量時樣品全部工作在同一工作條件下,就是測試樣品內(nèi)部有均勻磁場。否則測量出的只是一種平均狀態(tài)。.295.3磁性材料的測量第五章磁性電測儀表磁性材料的305.3磁性材料的測量(1)磁性材料樣品環(huán)形樣品中的磁勢磁場強(qiáng)度棒狀樣品的磁路不閉合,應(yīng)用磁導(dǎo)計能夠?qū)悠吩阼F磁材料構(gòu)成的閉合磁路中磁化,構(gòu)成閉合磁路的好處是提高了樣品磁化的均勻度。(P105,圖5.3.2)。

第五章磁性電測儀表由于樣品的內(nèi)外徑不同,導(dǎo)致截面中的磁場不均勻,為降低測量誤差,一般要求:5.3.1軟磁材料靜態(tài)特性的測量環(huán)形樣品(方形和圓形)以圓環(huán)形樣品漏磁少而應(yīng)用較多。.305.3磁性材料的測量(1)磁性材料樣品環(huán)形樣品中的磁勢315.3磁性材料的測量沖擊法測量環(huán)狀樣品直流特性的電路(1)沖擊法測量環(huán)狀樣品的磁特性

第五章磁性電測儀表用沖擊法測量環(huán)狀樣品的直流磁特性,樣品中的H通過測量磁化電流I,由公式算出:主要任務(wù)是測量環(huán)狀樣品的磁感應(yīng)強(qiáng)度。N1為勵磁線圈,S2、S開關(guān)接通E;測磁化曲線時S1短接,測磁滯回線用R1

;N2為測量線圈,P為沖擊檢流計。測量前樣品必須退磁:直流&交流;退磁后樣品必須穩(wěn)定一段時間;

.315.3磁性材料的測量沖擊法測量環(huán)狀樣品直流特性的電路(325.3磁性材料的測量

第五章磁性電測儀表基本磁化曲線測量示意圖.325.3磁性材料的測量第五章磁性電測儀表基本磁化335.3磁性材料的測量

第五章磁性電測儀表沖擊測量法測磁滯回線.335.3磁性材料的測量第五章磁性電測儀表沖擊測量法345.3磁性材料的測量5.3.2軟磁材料動態(tài)特性測量

第五章磁性電測儀表反復(fù)磁化下的磁滯回線稱為“動態(tài)磁滯回線”;各磁化曲線定點的連線稱為“交流磁化曲線”;交流下磁性材料的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和磁場強(qiáng)度H之間存在相位差;兩者波形不同,一個是正弦波,另一個是含有高次諧波的交流分量;材料的交流磁導(dǎo)率是復(fù)數(shù);磁性材料的動態(tài)測量的對象主要是軟磁材料;測量其動態(tài)特性的主要任務(wù)是測量交流磁滯回線、交流磁化曲線和損耗;測量過程都是基于感應(yīng)原理,通過測量電學(xué)量或電參數(shù),再由計算獲得交流磁性參數(shù);通過“鐵磁示波器”測量動態(tài)磁滯回線;通過伏安法、電阻法、互感法、自動測試記錄等方法測量動態(tài)磁化曲線。.345.3磁性材料的測量5.3.2軟磁材料動態(tài)特性測量鐵磁示波器原理圖用電阻法測量動態(tài)磁化曲線.鐵磁示波器原理圖用電阻法測量動態(tài)磁化曲線.35365.3磁性材料的測量5.3.3軟磁材料損耗測量(不講)

第五章磁性電測儀表鐵損是指在交流條件下,軟磁材料每磁化一周所消耗能量的大小與磁化頻率f的乘積;單位質(zhì)量的損耗稱為“比鐵損”;單位體積的損耗除以材料的密度=比鐵損;鐵損按機(jī)理可分為磁滯損耗、渦流損耗和后效損耗三部分,金屬軟磁材料主要是磁滯和渦流損耗,鐵氧體軟磁材料主要是渦流和后效損耗;軟磁材料應(yīng)用最大的是硅鋼片。硅鋼片鐵損的測量方法主要是功率表法,也稱為“愛潑斯坦方圈”法。back.365.3磁性材料的測量5.3.3軟磁材料損耗測量(不37作業(yè):P1125.15.55.9

第五章磁性電測儀表.37作業(yè):P112第五章磁性電測儀表.38

第五章磁性電測儀表主要內(nèi)容:5.1基礎(chǔ)知識5.2空間磁場、磁通的測量5.3磁性材料的測量.1第五章磁性電測儀表主要內(nèi)容:.39

第五章磁性電測儀表

磁測量主要包括對空間磁參量的測量(涉及空間磁場的大小、方向、梯度、其隨時間的變化等

)和對磁性材料(在一定磁場下對磁化強(qiáng)度及各種環(huán)境條件下的磁學(xué)量

)性質(zhì)的測量。

空間磁參量測量的主要對象:空間磁場的磁通量F;磁場強(qiáng)度H

磁通密度(磁感應(yīng)強(qiáng)度)B

等。

.2第五章磁性電測儀表磁測量主要包括對空間磁參量的測40磁性材料分為:軟磁材料:軟鐵、硅鋼、坡莫合金、軟磁鐵氧體、非晶和超微晶合金等。

常用于恒定磁場、交變磁場、交直流同時激勵、脈沖磁場中的導(dǎo)磁體。

損耗低、導(dǎo)磁性能良好。硬磁材料:鎢鋼、鉻鋼、鋁鎳鈷合金、含稀土元素的合金、硬磁鐵氧體等。(永久磁鐵)

常用于恒定磁場源。

保磁性能良好。

第五章磁性電測儀表.3磁性材料分為:軟磁材料:軟鐵、硅鋼、坡莫合金、軟磁鐵氧體、41磁場測量的主要任務(wù):揭示材料在外磁場的作用下所表現(xiàn)出的宏觀磁特性。在磁性材料中,磁場強(qiáng)度H與磁感應(yīng)強(qiáng)度B(磁通密度)之間具有非線性和非單值特性。在不同激勵條件下的磁導(dǎo)率和不同頻率下的損耗。

第五章磁性電測儀表.4磁場測量的主要任務(wù):揭示材料在外磁場的作用下所表現(xiàn)出的宏觀42磁場測量依據(jù)的主要原理:電磁感應(yīng)定律:磁和電現(xiàn)象之間的相互關(guān)系。表示電流和電流激發(fā)磁場的磁感線方向間關(guān)系的定則。安培定律:描述了載流導(dǎo)線在磁場中受電動力F=ILB。表示電流和電流激發(fā)磁場的磁感線方向間關(guān)系的定則。畢奧-沙伐定律:在一個坐標(biāo)系中載流導(dǎo)線在考察點產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度H。以方程描述,電流在其周圍所產(chǎn)生的磁場。約瑟夫森效應(yīng):具有弱藕合超導(dǎo)結(jié)的超導(dǎo)電流環(huán)中的磁通,由于超導(dǎo)結(jié)的隧道效應(yīng)而量子化。物質(zhì)的磁效應(yīng),主要包括霍爾效應(yīng)、磁電阻效應(yīng)、核磁共振效應(yīng)、磁光效應(yīng)(法拉第效應(yīng)、克爾效應(yīng)、塞曼效應(yīng)、干涉效應(yīng)等)、磁敏效應(yīng)等。

第五章磁性電測儀表.5磁場測量依據(jù)的主要原理:電磁感應(yīng)定律:磁和電現(xiàn)象之間的相互435.1基礎(chǔ)知識

第五章磁性電測儀表磁化曲線材料在恒定或非常低頻(約幾Hz)的交變場的作用下的特性。(1)磁化曲線5.1.1磁性材料靜態(tài)特性磁中性狀態(tài)-磁化-飽和磁化強(qiáng)度.65.1基礎(chǔ)知識第五章磁性電測儀表磁化曲線材料在恒定44軟磁材料的磁滯回線族和基本磁化曲線

硬磁材料的磁滯回線及次環(huán)

第五章磁性電測儀表5.1基本知識外磁場正負(fù)變化一周,磁感沿一個閉合曲線變化一周,這閉合曲線稱為磁滯回線。磁滯回線所包含的面積代表外磁場對材料做的功,就是所消耗的能量,稱為磁滯損耗。(2)磁滯現(xiàn)象與靜態(tài)磁化曲線.7軟磁材料的磁滯回線族和基本磁化曲線硬磁材料的磁滯回線及次(3)磁導(dǎo)率軟磁材料的磁導(dǎo)率曲線

基本磁化曲線在接近H=0處的磁導(dǎo)率為:通過坐標(biāo)原點對基本磁化曲線所做切線的斜率成為最大磁導(dǎo)率。.(3)磁導(dǎo)率軟磁材料的磁導(dǎo)率曲線基本磁化曲線在接近H=0處4546

第五章磁性電測儀表5.1.2磁性材料動態(tài)特性5.1基本知識(1)動態(tài)磁化曲線動態(tài)磁化曲線一般指工作在工頻以上交變磁場中的磁性材料B-H曲線。縱坐標(biāo)可以是Bmax(最大值)、Bav(平均值)或Brms(有效值)等,橫坐標(biāo)可以是Hmax、Hrms等,采用哪種,由工程技術(shù)決定。由于磁性材料的非線性,如果B或H為正弦函數(shù),另外一個必為非正弦函數(shù)。(2)動態(tài)磁滯回線磁性材料處于交變磁場中時,除有磁滯損耗外,還產(chǎn)生渦流損耗。其動態(tài)磁滯回線較靜態(tài)磁滯回線要寬,封閉的面積大,而且渦流的去磁作用使對應(yīng)于相同Hmax值的Bmax小一些。.9第五章磁性電測儀表5.1.2磁性材料動態(tài)特性5.交流磁化曲線.交流磁化曲線.47

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.485.1.3磁學(xué)量的度量單位

第五章磁性電測儀表.5.1.3磁學(xué)量的度量單位第五章磁性電測儀表.49505.2空間磁場、磁通的測量

第五章磁性電測儀表5.2.1基于電磁感應(yīng)原理的測量方法5.2.2基于磁通門磁強(qiáng)計的測量方法(不講)5.2.3基于霍爾效應(yīng)的測量方法5.2.4用核磁共振法測量磁場(不講).135.2空間磁場、磁通的測量第五章磁性電測儀表5.515.2空間磁場、磁通的測量(1)基于電磁感應(yīng)的測量方法:穿過線圈的變化磁通會在線圈兩端產(chǎn)生感應(yīng)電勢。被測磁場:按正弦規(guī)律變化的交流磁場感應(yīng)電動勢

第五章磁性電測儀表.145.2空間磁場、磁通的測量(1)基于電磁感應(yīng)的測量方法52直流磁場?變化改變?nèi)藶楦淖兺ㄟ^測量線圈的磁通脈沖感應(yīng)電動勢沖擊法磁通表法沖擊檢流計

第五章磁性電測儀表5.2空間磁場、磁通的測量.15直流磁場?變化改變?nèi)藶楦淖兺ㄟ^測量線圈的磁通脈沖感應(yīng)電動53線圈中的感應(yīng)電動勢5.2空間磁場、磁通測量

第五章磁性電測儀表

.16線圈中的感應(yīng)電動勢5.2空間磁場、磁通測量第五章545.2空間磁場、磁通測量測量

的電路圖,如何推導(dǎo)?

第五章磁性電測儀表

S1S2S4S3?S1,S3閉合,S2任意S4接1,調(diào)節(jié)Rp達(dá)到合適電流IS3打開,S2接2。.175.2空間磁場、磁通測量測量的電路圖55(2)用磁通表測量磁通

第五章磁性電測儀表沖擊法測量操作復(fù)雜、費時,但是準(zhǔn)確度高。磁通表法操作簡單,準(zhǔn)確度比沖擊法低。

磁通表與普通磁電系檢流計比沒有反作用力矩的張絲,即W=0。.18(2)用磁通表測量磁通第五章磁性電測儀表56阻尼因數(shù)感應(yīng)電勢和電路參數(shù)有如下關(guān)系磁通表的運動方程為

第五章磁性電測儀表.19阻尼因數(shù)第五章磁性電測儀表.57代入式并在時間

內(nèi)積分得式中

第五章磁性電測儀表.20代入式并在58把初始條件代入積分式得

第五章磁性電測儀表有錯誤!!.21把初始條件代入積分式得第五章磁性電測儀表有錯誤!59磁通表的磁通常數(shù)

被測的磁通值為被測磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為被測磁場的磁場強(qiáng)度為

第五章磁性電測儀表.22磁通表的磁通常數(shù)被測的磁通值為第五章磁性電測儀表605.2空間磁場、磁通測量5.2.2磁通門磁強(qiáng)計

利用高磁導(dǎo)率的鐵心在交流勵磁下調(diào)制鐵心中的直流磁場分量,并將直流磁場轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟妷狠敵龆M(jìn)行測量的儀器。

由探頭和測量線路組成。探頭實際上是一個磁傳感器,由高導(dǎo)磁、低矯頑力的軟磁材料制成,并繞有勵磁線圈N1和測量線圈N2。

第五章磁性電測儀表靈敏度高、簡單、可靠、體積小由高磁導(dǎo)率軟磁材料制成的鐵心同時受交變及恒定兩種磁場作用,由于磁化曲線的非線性,以及鐵心工作在曲線的非對稱區(qū),使得纏繞在鐵心上的檢測線圈感生的電壓中含有偶次諧波分量,特別是二次諧波。此諧波電壓與恒定磁場強(qiáng)度成比例。通過測量檢測線圈的諧波電壓,計算出磁場強(qiáng)度。.235.2空間磁場、磁通測量5.2.2磁通門磁強(qiáng)計利615.2空間磁場、磁通測量

第五章磁性電測儀表.245.2空間磁場、磁通測量第五章磁性電測儀表.625.2空間磁場、磁通測量

第五章磁性電測儀表.255.2空間磁場、磁通測量第五章磁性電測儀表.635.2空間磁場、磁通測量

當(dāng)沿傳感器軸向的待測磁場H0不為零,檢測繞組就有偶次諧波電壓eS輸出,經(jīng)濾波網(wǎng)絡(luò)送入選頻放大器。僅對頻率為2f0的信號有放大作用,e2送入相敏檢波器。把e2的相位與移相器送來頻率為2f0的參考電壓的相位進(jìn)行比較。

相敏檢波器輸出電壓的極性可以鑒別待測磁場的方向。相敏檢波器輸出為直流電壓,經(jīng)直流放大后送到測量儀或記錄儀。輸出的大小正比于待測磁場H0。

第五章磁性電測儀表.265.2空間磁場、磁通測量當(dāng)沿傳感器軸向645.2空間磁場、磁通測量

第五章磁性電測儀表5.2.3霍爾效應(yīng)測量磁場霍爾效應(yīng)是指運動著的電荷在磁場中受力的一種物理現(xiàn)象?;魻栃?yīng)測量磁場的特點:連續(xù)讀取被測磁感應(yīng)的數(shù)值,無觸點、機(jī)械性能好、使用壽命長。體積小、厚度薄,能在很小的空間體積內(nèi)(零點幾立方毫米)和小氣隙(幾微米)中測量磁場??茖W(xué)家愛德文·霍爾在1879年發(fā)現(xiàn)的

.275.2空間磁場、磁通測量第五章磁性電測儀表5.2655.2空間磁場、磁通測量

第五章磁性電測儀表霍爾效應(yīng)測量磁場:半導(dǎo)體內(nèi)載流子的速度N

—半導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的載流子數(shù)目q—每個載流子的電荷量載流子在磁場內(nèi)所受的電磁力聚積起來的載流子電荷將產(chǎn)生相反的電場力實際使用中,由于UH較小需要放大,為了方便希望UH為交流。.285.2空間磁場、磁通測量第五章磁性電測儀表霍爾效665.3磁性材料的測量

第五章磁性電測儀表磁性材料的性能主要表現(xiàn)在磁化曲線和磁滯回線上。(1)材料的磁性能與工作條件有關(guān)。直流和交流條件下工作性能不同。交流條件下,頻率不同其動態(tài)特性也有差異。(2)磁材料需要取樣品測量,而且測量時樣品全部工作在同一工作條件下,就是測試樣品內(nèi)部有均勻磁場。否則測量出的只是一種平均狀態(tài)。.295.3磁性材料的測量第五章磁性電測儀表磁性材料的675.3磁性材料的測量(1)磁性材料樣品環(huán)形樣品中的磁勢磁場強(qiáng)度棒狀樣品的磁路不閉合,應(yīng)用磁導(dǎo)計能夠?qū)悠吩阼F磁材料構(gòu)成的閉合磁路中磁化,構(gòu)成閉合磁路的好處是提高了樣品磁化的均勻度。(P105,圖5.3.2)。

第五章磁性電測儀表由于樣品的內(nèi)外徑不同,導(dǎo)致截面中的磁場不均勻,為降低測量誤差,一般要求:5.3.1軟磁材料靜態(tài)特性的測量環(huán)形樣品(方形和圓形)以圓環(huán)形樣品漏磁少而應(yīng)用較多。.305.3磁性材料的測量(1)磁

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