《电气测量 第7版》课件第7章 磁的测量

第七章磁的测量第一节概述第二节磁场的测量第三节磁性材料的测量第七章磁的测量第七章目录电磁测量包括电测量和磁测量，磁测量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。。

第七章磁的测量本章要点第七章磁的测量第一节概述第七章磁的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。磁测量包括两个方面一.磁场的测量二.磁性材料的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。第七章磁的测量专用的磁性能测量仪器第七章磁的测量第二节磁场的测量第七章磁的测量冲击检流计特性：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（即脉冲电荷量）与冲击检流计的可动线圈的最大偏转角成正比。可见冲击检流计可测量瞬间通过它的脉冲电荷量。一.用冲击检流计测量磁通第七章磁的测量冲击检流计测量磁通原理：一.用冲击检流计测量磁通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第七章磁的测量一.用冲击检流计测量磁通测量开始与终了电流皆为零，可认为可求得式中表明通过检流计的电荷量q与线圈内磁通变化量成正比，代入求检流计偏转角公式若从被测磁场移出，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。第七章磁的测量磁通计结构：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.磁通计第七章磁的测量磁通计测量原理二.磁通计也就是磁通计的最大偏转角与被测磁通变化量成正比。若从被测磁场移出，磁通变化量即等于磁通量.。测量线圈移进或移出之后，磁通计的最大偏转角能保持不变，以便于读数。可动线圈转动时在永久磁铁做用下感应电势为忽略回路电阻可认为eL=ec,并略去符号，可得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第七章磁的测量三.高斯计若用电压表测量，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。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。即第七章磁的测量第三节磁性材料的测量第七章磁的测量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。磁性材料测量方法第七章磁的测量用冲击电流计测量磁特性步骤一.直流磁特性的测量第一步：测定冲击电流计的磁通冲击常数图中先将开关投向右边，由电流表测出通过互感的电流值，记下冲击电流计测出的最大偏转角。若式中M为已知，可从上式求得αm值。第七章磁的测量用冲击电流计测量磁特性步骤一.直流磁特性的测量第二步:退磁将开关S1投向左边，将S2反复改变投向，并不断加大R1使电流逐渐减少，直至为零时，材料就被退磁。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。第三步：测量基本磁化曲线第七章磁的测量用冲击电流计测量磁特性步骤一.直流磁特性的测量常用磁性材料的磁化曲线铸铁铸钢硅钢片铸铁铸钢硅钢片铸铁、铸钢及硅钢片的磁化曲线第七章磁的测量用冲击电流计测量磁特性步骤一.直流磁特性的测量第四步：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。第七章磁的测量用冲击电流计测量磁特性步骤一.直流磁特性的测量磁滞回线：铁磁材料的磁化过程是不可逆的当铁磁质达到。反向减小H到0，则B沿de到-Br。H按原方向增加经ef到Hc；继续增大H，则B沿fa回到原来饱和状态。达到饱和后，减小H，B沿图ab下降；当H=0时B＝Br，称为剩磁。当H＝Hc时，B=0，bc段是退磁曲线Hc称为矫顽力；反向继续增大H，铁磁质反向沿cd段达到饱和；第七章磁的测量二.交流磁特性的测量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。从动态磁化曲线上的Hm、Bm求出的磁导率，则称之为振幅磁导率。可见交流磁特性可归结为磁导率的测量。也就是Hm、Bm的测量。第七章磁的测量二.交流磁特性的测量1.用指示仪表测量交流磁化曲线若在被测磁性材料做成的试件外绕上线圈，通过测定线圈二次侧感应的电压可以求出材料中的Bm,若磁通变化为正弦波，感应电势也一定为正弦波，但电流不一定为正弦波，这时可通过二次侧平均值，求得磁通变化最大值，其关系为移项得第七章磁的测量二.交流磁特性的测量1.用指示仪表测量交流磁化曲线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。从互感线圈二次绕组感应电