電氣測量7章課件

1、第七章 磁的測量Electrical Measure第一節(jié) 概述第二節(jié) 磁場的測量第三節(jié) 磁性材料的測量 本章要點 電磁測量包括電測量和磁測量，磁測量多在設(shè)計和研究領(lǐng)域中使用。在生產(chǎn)磁性材料的工廠，如硅鋼片廠、磁鋼廠，使用的多是專用裝置，這些裝置在一般工廠并不常見，所以本章只介紹磁測量的的基本內(nèi)容和基本原理，以及通用的磁測量裝置，為將來可能從事磁測量工作的同學打下一個基礎(chǔ)，在介紹中，也暫不涉及測量中的具體技術(shù)問題。 第一節(jié) 概述磁測量包括兩個方面 一.磁場測量 測量某個空間或某個位置的磁場強度、或磁感應(yīng)強度。例如建造一個磁隔離室，就需要測量室內(nèi)磁場是否完全被屏蔽。又例如對磁鐵進行充磁或退磁，就

2、需要測量充磁或退磁的磁場強度是否足夠。 二.磁性材料的磁性能測量 磁性材料的磁性能表現(xiàn)在它的磁化曲線和磁滯回線上，所以測量磁性材料的磁性能，實際上就是測定磁化曲線和磁滯回線。由于材料在直流狀態(tài)下和在交流狀態(tài)下的表現(xiàn)各異，所以要根據(jù)需要，按實際工作條件，測量其直流磁特性或交流磁特性。返回本章首頁專用的磁性能測量儀器返回本章首頁第二節(jié) 磁場的測量 一、用沖擊檢流計測量磁通 1. 沖擊檢流計特性：沖擊檢流計的可動線圈具有較大的慣性，若與另一測量線圈相連接，則測量線圈所感應(yīng)的瞬時電流與持續(xù)時間的乘積（即脈沖電荷量）與沖擊檢流計的可動線圈的最大偏轉(zhuǎn)角成正比?？梢姏_擊檢流計可測量瞬間通過它的脈沖電荷量。返

3、回本章首頁 沖擊檢流計測量磁通原理： 測量磁場時將測量線圈移進到被測磁場，將在線圈中產(chǎn)生一脈沖電荷，可證明脈沖電荷量正比于磁通變化量，為此可通過測量脈沖電荷量，求得測量線圈所處的空間的磁通變化量。脈沖電荷量與磁通變化量關(guān)系可由下式求得 若從被測磁場移出，磁通變化量即等于磁通量，若將測量線圈旋轉(zhuǎn)180，磁通變化量等于磁通量兩倍。返回本章首頁 二、磁通計 1.磁通計結(jié)構(gòu)：磁通計使用高阻尼、無反作用游絲的磁電系儀表，偏轉(zhuǎn)后可動線圈會停留在最終位置，不會因為斷電而退回零點。因此可以用來測量偏轉(zhuǎn)角的最大值，開始測量時可用復(fù)位按鈕將指針調(diào)回到零點位置。然后將測量線圈移進或移出磁場，測定偏轉(zhuǎn)角的最大值。返回

4、本章首頁 2. 磁通計測量原理： 將測量線圈移進被測磁場，或從被測磁場移出，測量線圈所感應(yīng)的電動勢可按下式求出 也就是磁通計的最大偏轉(zhuǎn)角與被測磁通變化量成正比。若從被測磁場移出，磁通變化量即等于磁通量.。測量線圈移進或移出之后，磁通計的最大偏轉(zhuǎn)角能保持不變，以便于讀數(shù)。返回本章首頁 三、高斯計 高斯計是利用半導(dǎo)體的霍爾效應(yīng)來測量磁感應(yīng)強度的儀器。將霍爾元件置于磁場中，若磁場方向與霍爾片垂直，并從一個對邊通入電流，則另一個對邊將出現(xiàn)電壓，所產(chǎn)生的電壓與所處磁場的磁感應(yīng)強度 B 成正比。即返回本章首頁 若用電壓表測量，就可以根據(jù)的電壓值求出對應(yīng)高斯值，或者直接在電壓表的標尺上，用高斯值刻度，即構(gòu)成

5、了高斯計。第三節(jié) 磁性材料的測量 磁性材料測量方法 要測量磁性材料的性能首先要把待測材料制成試樣并在試樣上繞制線圈，然后根據(jù)材料的工作條件，測量它的直流或交流磁特性。測量時要求樣品內(nèi)部磁場必須分布均勻。試樣可制成環(huán)狀、棒狀或條狀。返回本章首頁一、直流磁特性的測量 用沖擊電流計測量磁特性步驟 第一步：測定沖擊電流計的磁通沖擊常數(shù) 圖中先將開關(guān) 投向右邊，由電流表測出通過互感的電流值，記下沖擊電流計測出的最大偏轉(zhuǎn)角。 若式中M 為已知，可從上式求得 值。返回本章首頁 用沖擊電流計測量磁特性步驟 第二步:退磁 將開關(guān)S1投向左邊，將S2反復(fù)改變投向，并不斷加 大R1使電流逐漸減少，直至為零時，材料就

6、被退磁。 第三步：測量基本磁化曲線 從最大磁感應(yīng)強度的較小的值開始，依次改變磁化電流，將每次磁化電流值代入安培環(huán)路定律的公式，求出磁場強度H，再用沖擊電流計測出磁感應(yīng)強度B，根據(jù)每次對應(yīng)的H、B。即可畫出基本磁化曲線。返回本章首頁鑄鐵、鑄鋼及硅鋼片的磁化曲線鑄鐵鑄鋼硅鋼片鑄鐵鑄鋼硅鋼片常用磁性材料的磁化曲線返回本章首頁 用沖擊電流計測量磁特性步驟 第四步： 測定磁滯回線 由于磁滯回線是對稱的，所以只要測出磁滯曲線的一個半邊，另一個半邊就可以按對稱原則畫出。測量時激磁電流可以從最大值開始，然后逐漸調(diào)小，直至等零。然后再從零向負向最大值調(diào)節(jié)，至負最大值為止。之間可以取若干點。測量順序如下式。返回本

7、章首頁 反向減小H到0，則B沿de到Br。H按原方向增加經(jīng)ef到Hc；繼續(xù)增大H，則B沿fa回到原來飽和狀態(tài)。 當鐵磁質(zhì)達到飽和后，減小H，B沿圖ab下降；當H=0時BBr，稱為剩磁。當HHc時，B=0，bc段是退磁曲線 Hc稱為矯頑力；反向繼續(xù)增大H，鐵磁質(zhì)反向沿cd段達到飽和；返回本章首頁 磁滯回線： 鐵磁材料的磁化過程是不可逆的。 當鐵磁質(zhì)達到飽和后，減小H，B沿圖ab下降；當H=0時BBr，稱為剩磁。當HHc時，B=0，bc段是退磁曲線 Hc稱為矯頑力；反向繼續(xù)增大H，鐵磁質(zhì)反向沿cd段達到飽和；-Hc-BrBr 二、交流磁特性的測量 交流磁特性是指磁性材料在交變磁場反復(fù)磁化時所測出的 H-B 關(guān)系曲線。并稱為動態(tài)磁滯回線。 若交變磁場的磁場強度最大值不同，所形成的動態(tài)磁滯回線也不同，將不同的動態(tài)磁滯回線頂點連起來，即形成動態(tài)磁化曲線。 從動態(tài)磁化曲線上的Hm、Bm求出的磁導(dǎo)率，則稱之為振幅磁導(dǎo)率。可見交流磁特性可歸結(jié)為磁導(dǎo)率的測量。也就是Hm、Bm的測量。返回本章首頁1、測量磁性材料磁化曲線中的最大磁感應(yīng)強度BM 移項得返回本章首頁 2.測量交流磁化曲線的最大磁場強度HM 測量最大磁場強度必須測出通過樣品繞組的最大電流，由于電流不是正弦波，磁化電流最大值要用一個互感線圈測量。從互感線圈二次繞組感應(yīng)電壓的平均值求出磁化電流的最大值，然后再