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    HT-701磁通計原理以及構造
    瀏覽次數:134發布日期:2022-05-30

    HT-701磁通計原理以及構造

     

     

    基本原理

    磁通計是在測量線圈內磁通變化時,根據可動框架的偏轉程度來確定磁通量的磁場測量儀器。在測量線圈和磁通計的可動框架繞組構成的閉合回路中,當測量線圈內磁通Φ變化時,有感應電流通過框架繞組,促使框架產生一定偏度α,Φ和α成正比,磁通量(Wb)

    Φ=(cα/N)×10-3 (1)                              

    式中c為磁通計沖擊系數,mWb/格,標準磁通計,c=1N為測量線圈匝數。磁通量與所在位置磁場強度H及測量線圈平均截面積S之積有關,故磁場強度

    H=Φ/S = cα/NS)×10-3 (2)

    磁通量是直接測量出的,磁場強度是經計算后得出的。磁通計在使用前需要校正,以保證測量的準確性

     

     

     

    常見磁通計的構造

     

    磁電式磁通計

     

    常用的磁電系磁通計,結構上類似于磁電系檢流計但未設置反抗力矩,用無力矩的柔軟導流絲將電流引入可動線圈,因此線圈可以停留在任何位置。磁通計中一般裝有調整機構,可將指針或光標調到刻度盤上便于讀取數據的位置。使用時,將處于恒定磁場中的測量線圈L1與磁通計的動圈L2連接。如果使L1中的磁通發生變化,例如將L1移出磁場(Φ=Φ),則在L1中感應出電動勢,使磁通計的指針由原來的位置α1偏轉到新的位置α2,兩位置的差值(Δα=α2-α1)與感應電動勢的時間積分成比例,從而也與磁通量的變化Δφ成比例,且Φ在數值上等于Φ的關系,可確定磁通量Φ [2] 

    磁電式磁通計按毫韋伯分度,又稱毫韋伯計。其上裝有調整機構,可在讀數前將指針調到零點或其他便于讀數的位置。但其靈敏度較低,僅為 0.1毫韋伯/分度。如要求更高的靈敏度,須使用沖擊檢流計或使用電子式、數字積分式磁通計。電子式磁通計

     

    由電子式積分器與指示儀表組成(見圖)。積分器用集成放大器加阻容反饋構成;指示電表可以是機械式指示電表,也可以是數字電壓表。當探測線圈中所鏈合的磁通變化Δφ時,線圈中感應出電動勢e,此時,積分器的輸出電壓e0=-nΔφ/RC(n為探測線圈的匝數,R為電阻,C 為積分電容),從指示電表上即可讀出與探測線圈相鏈合的磁通的變化量。20世紀80年代的電子式磁通計的靈敏度大約可達10-3毫韋伯/分度,遠高于磁電式磁通計,但仍低于沖擊檢流計。

    數字積分式磁通計

    由電壓-頻率變換器與計數器構成。原理上,磁電式磁通計對測量線圈的感應電動勢起積分作用,其指針偏轉反映積分結果。如此,若采用電子積分器與指示電表的組合,即可形成電子式磁通計;若將L1中感應電動勢e經電壓頻率轉換器轉化為與其成正比的脈沖系列,再用計數器累積計數,即數字積分,則所計數值正比于L1中磁通的變化,故稱為數字磁通計。 [2]

    探測線圈中的磁通變化Δφ所感生的電壓e,由電壓-頻率變換器轉換為脈沖鏈,其重復頻率與不同時刻的e值成正比。計數器對脈沖鏈作總計數,總計數NΔφ成正比,從而獲得磁通的變化量。

    霍耳特斯拉計

    上述各種磁通計都用于恒定磁場磁通量的測量。利用霍耳(爾)效應既可測量恒定磁場,又可測量交變磁場。當將一塊半導體矩形薄片(霍耳片)垂直放在磁場B中,并沿薄片縱軸方向通以恒定電流,就會在薄片中心橫軸兩端點之間產生與磁場成正比的霍耳電壓,這就是霍耳效應,利用霍耳效應制作的測量磁通量的儀表稱做霍耳特斯拉

     


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