第5章 磁性电测仪表ppt课件.ppt

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1、第5章磁性电测仪表5.1前言5.2空间磁场、磁通的测量5.3磁性材料的测量12第5章磁性电测仪表磁的测量是电工测量技术的一个重要方面，它包括两方面的内容：磁场的测量如要求在一些磁性元件内或设备某个部位产生一定强度的磁场，或要求在某个空间范围内对磁场隔离而进行磁场屏蔽，就需要进行磁场测量。磁性材料的测量为了合理选用磁性材料或检验磁性材料的磁性能，就需要对材料进行磁性能的测量。5.1前言第5章磁性电测仪表磁场的测量主要是对空间磁参量的测量：磁通量F；磁场强度H磁通密度（磁感应强度）B等5.1前言3第5章磁性电测仪表磁性材料的测量主要是揭示材料在外磁场作用

2、下表现出来的宏观磁特性：静态特性-动态特性-5.1前言磁化曲线磁滞回线磁导率磁性材料分为软磁材料：软铁、硅钢、玻莫合金、软磁铁氧体、非晶和超微晶合金等。常用于恒定磁场、交变磁场、交直流同时激励、脉冲磁场中的导磁体。损耗低、导磁性能良好。硬磁材料：钨钢、铬钢、铝镍钴合金、含稀土元素的合金、硬磁铁氧体等。（通常称为永久磁铁）保磁性能良好，能提供恒定磁场。5.1前言第5章磁性电测仪表55.1前言第5章磁性电测仪表磁学量的度量单位：67磁场测量依据的主要原理：磁极间的机械力效应（如磁强计）。电磁感应定律：磁和电现象之间的相互关系。安培定律：描述了载流导线在磁

3、场中受电动力F=BIL。毕奥-沙伐定律：在一个坐标系中载流导线在考察点产生的磁场强度H约瑟夫森效应：具有弱藕合超导结的超导电流环中的磁通，由于超导结的隧道效应而量子化。物质的磁效应，主要包括霍尔效应、磁电阻效应、核磁共振效应、磁光效应（法拉第效应、克尔效应、塞曼效应、干涉效应等）等。5.1前言第5章磁性电测仪表本章目标：5.1前言第5章磁性电测仪表本章主要讨论空间磁场和磁性材料磁性能的测量方法和仪器,重点介绍基本测量方法和仪器的原理。85.2空间磁场、磁通测量第5章磁性电测仪表5.2.1、基于电磁感应原理的测量方法5.2.2、基于磁通门磁强计的测量方

4、法5.2.3、基于霍尔效应的测量方法5.2.4、基于核磁共振的测量方法back95.2空间磁场、磁通测量电磁感应：穿过线圈的变化磁通会在线圈两端产生感应电势被测磁场：按正弦规律变化的交流磁场感应电动势第5章磁性电测仪表5.2.1基于电磁感应原理的方法105.2空间磁场、磁通测量直流磁场?变化改变人为改变通过测量线圈的磁通脉冲感应电动势冲击法磁通表法冲击检流计第5章磁性电测仪表11125.2空间磁场、磁通测量第5章磁性电测仪表改变穿过测量线圈磁通的方法有多种：（1）如果被测的直流磁场是由通电线圈产生的，切断线圈的电流或者突然改变线圈中电流的方向可以使穿

5、过线圈的磁通变化F或2F；（2）若被测磁通是永久磁铁或者是地磁场产生的，可以把测量线圈从磁场中迅速地移到磁场为零的地方；（3）把测量线圈在原地转动180o，使穿过线圈的磁通变化F或2F。无论哪种方法，均力求使磁通的变化时间尽量短，以便使测量线圈中的脉冲感应电势值在冲击检流计偏转前已经消失。5.2空间磁场、磁通测量第5章磁性电测仪表[1]冲击法——冲击检流计是一种特殊结构的磁电系检流计。与普通检流计的区别在于动圈框架较宽，质量比较大，因此它具有较大的惯性。可动部分用悬丝吊挂，反作用力矩小。冲击检流计是一个测量脉冲电荷量的仪表。将磁通的变化量转换成脉冲电

6、荷量，即可用冲击检流计测量磁通。13线圈中磁通变化量为5.2空间磁场、磁通测量第5章磁性电测仪表被测磁场强度与冲击检流计的最大偏转角成正比。式中，为磁通冲击常数，与冲击检流计的电阻和线圈电阻以及检流计的电量冲击常数有关。这样便可得到磁场的磁感应强度B和磁场强度H：14S1S2S3S45.2空间磁场、磁通测量第5章磁性电测仪表冲击检流计的电量冲击常数，也可以从产品说明书上找到。测量磁通冲击常数的电路图Step0,S1、S3闭合，S2投1，S4投1；Step1,调整Rp，使电流I达到合适；Step3,断开S3，S2迅速投2，读检流计可得。Step4,S4

7、投2，可进行磁通测量。15165.2空间磁场、磁通测量第5章磁性电测仪表冲击法测量直流磁通的操作方法比较复杂、费时，但准确度比较高。用磁通计测量磁通则操作简单，但准确度比冲击法低。它是生产和科研中常用的方法。5.2空间磁场、磁通测量第5章磁性电测仪表磁通表的阻尼因数β=∞，是严重的过阻尼。磁通表的指针能随意平衡，不返回零位。磁通表中的电流是靠无力矩导流丝导入和导出可动线圈的。磁通计又称“韦伯计”。它与普通磁电系检流计的主要区别是没有产生反作用力矩的悬丝或张丝。[2]磁通计——175.2空间磁场、磁通测量第5章磁性电测仪表磁通表测量磁通的示意图与冲击检

8、流计相同，测量线圈置于待测磁场，线圈两端接到磁通表上，线圈中磁通的改变方法与前述一致。可推导得到磁通表的偏转