第六章-磁的测量.ppt

第一节概述第二节磁场的测量第三节磁性材料的测量,第六章磁的测量,ElectricalMeasure,本章要点,电磁测量包括电测量和磁测量，但磁的测量在工程上用的较少，一般多在设计和研究领域中使用。在生产磁性材料的工厂，如硅钢片厂、磁钢厂，使用的多是专用装置，这些装置在一般工厂并不常见，所以本章只介绍磁测量的基本内容和基本原理，以及通用的磁测量装置，为将来可能从事磁测量工作的同学打下一个基础，在介绍中，也暂不涉及测量中的具体技术问题。,第一节概述,磁测量包括两个方面一.磁场测量测量某个空间或某个位置的磁场强度、或磁感应强度。例如建造一个磁隔离室，就需要测量室内磁场是否完全被屏蔽。又例如对磁铁进行充磁或退磁，就需要测量充磁或退磁的磁场强度是否足够。二.磁性材料的磁性能测量磁性材料的磁性能表现在它的磁化曲线和磁滞回线上，所以测量磁性材料的磁性能，实际上就是测定磁化曲线和磁滞回线。由于材料在直流状态下和在交流状态下的表现各异，所以要根据需要，按实际工作条件，测量其直流磁特性或交流磁特性。,第二节磁场的测量,一、用冲击检流计测量磁通冲击检流计特性(p143)：冲击检流计的可动线圈具有较大的惯性，若与另一测量线圈相连接，则测量线圈所感应的瞬时电流与持续时间的乘积与冲击检流计的可动线圈的最大偏转角成正比(S为冲击检流计的冲击灵敏度；Cq为冲击常数)。,冲击检流计测量磁通原理：测量磁场时将测量线圈移进到被测磁场，将在线圈中产生一脉冲电荷，可证明脉冲电荷量正比于磁通变化量，为此可通过测量脉冲电荷量，求得测量线圈所处的空间的磁通变化量。脉冲电荷量与磁通变化量关系可由下式求得,若从被测磁场移出，磁通变化量即等于磁通量，若将测量线圈旋转180，磁通变化量等于磁通量两倍。,1.磁通计结构：磁通计使用高阻尼、无反作用游丝的磁电系仪表，偏转后可动线圈会停留在最终位置，不会因为断电而退回零点。因此可以用来测量偏转角的最大值，开始测量时可用复位按钮将指针调回到零点位置。然后将测量线圈移进或移出磁场，测定偏转角的最大值。,二、磁通计,2.磁通计测量原理：将测量线圈移进被测磁场，或从被测磁场移出，测量线圈所感应的电动势可按下式求出,也就是磁通计的偏转角与被测磁通变化量成正比。,B,三、高斯计高斯计是利用半导体的霍尔效应来测量磁感应强度的仪器。将霍尔元件置于磁场中，若磁场方向与霍尔片垂直，并从一个对边通入电流，则另一个对边将出现电压，所产生的电压与所处磁场的磁感应强度B成正比。即,若用电压表测量，就可以根据的电压值求出对应高斯值，或者直接在电压表的标尺上，用高斯值刻度，即构成了高斯计。,FL=qBvFE=-qEHEHUH/b动态平衡时FL-FEBv=UH/bI=NqbdvUH=IB/(Nqd)=-RH*IB/d=kH*IB(UH=kH*IBcos),第三节磁性材料的测量,一、磁性材料测量方法要测量磁性材料的性能首先要把待测材料制成试样并在试样上绕制线圈，然后根据材料的工作条件，测量它的直流或交流磁特性。测量时要求样品内部磁场必须分布均匀。试样可制成环状、棒状或条状。,图中先将开关S1投向右边，由电流表测出通过互感的电流值，记下冲击检流计测出的最大偏转角。,若式中MT为已知，可从上式求得值。,二、用冲击检流计测量磁性材料直流磁特性,用冲击检流计测量磁特性步骤,第一步：测定冲击检流计的磁通冲击常数,第三步：测量基本磁化曲线从最大磁感应强度的较小的值开始，依次改变磁化电流，将每次磁化电流值代入安培环路定律的公式，求出磁场强度H，再用冲击电流检流计测出磁感应强度B，根据每次对应的H、B。即可画出基本磁化曲线。D-环形样品的平均直径S样品的横截面积,用冲击检流计测量磁特性步骤,第四步：测定磁滞回线由于磁滞回线是对称的，所以只要测出磁滞曲线的一个半边，另一个半边就可以按对称原则画出。测量时激磁电流可以从最大值开始，然后逐渐调小，直至等于零。然后再从零向负向最大值调节，至负最大值为止。之间可以取若干点。测量顺序如下式。,用冲击电流计测量磁特性步骤,交流磁特性是指磁性材料在交变磁场反复磁化时所测出的H-B关系曲线。并称为动态磁滞回线。若交变磁场的磁场强度最大值不同，所形成的动态磁滞回线也不同，将不同的动态磁滞回线顶点连起来，即形成动态磁化曲线。从动态磁化曲线上求出的磁导率，则称之为振幅磁导率。,三、交流磁特性的测量,可见交流磁特性可归结为的测量。,1.最大磁感应强度的测量,移项得,测量最大磁场强度必须测出通过样品绕组的最大电流，由于电流不是正弦波，磁化电流最大值要用一个互感线圈测量。,2.最大磁场强度的测量,fMl,N,U,H,。,H,I,U,fMI,I,U,CP,m,m,m,CP,m,m,CP,4,4,。,1,1,1,1,=,=,值,值求出,然后再从,最大值,求出磁化电流,应电压的平均值,从互感线圈二次绕组感,l-试样铁