實用上,無論磁場是用哪種方法產(chǎn)生的,我們都需要知道它的強度.例如磁電式儀表中磁鋼產(chǎn)生的磁場,電動式揚聲器中的永磁體在音圍縫隙中所產(chǎn)生的磁場,都直接與它們的性能有關(guān).磁測量中用的永磁體、螺線管和電磁鐵,更需要知道它們所產(chǎn)生的磁場的強度.
1.磁通測量的基本原理
磁通測量是以法拉第電磁感應(yīng)定律為基礎(chǔ)的.把一個圈數(shù)為N,截面積為j的線圈(又稱探測線圈)放在被測磁場櫻中,在最簡單的情況下,線圈的軸線方向與磁場的方向一致.這時,磁力線將與線圈軸線方向平行并穿過探測線圈.當(dāng)線圈被拋出磁場或磁場發(fā)生變化時,線圈內(nèi)的磁通量4發(fā)生變化,從而在線圈兩端引線之間產(chǎn)生一感應(yīng)電動勢,根據(jù)電磁學(xué),著電子技術(shù)的發(fā)展,近代自動測量中多采用電子積分器或數(shù)字積分器.因此根據(jù)磁通的改變方式和測量電動勢對時間積分的方法,電磁感應(yīng)法又分沖擊法,磁通計法,電子積分法等等.
2.沖擊法
沖擊法是用沖擊檢流計測量探測線圈兩端感應(yīng)電動勢對時間的積分,即測量線圈內(nèi)磁通量的改變量。在此首先對沖擊法的基本儀器一沖擊檢流計作一介紹.
沖擊檢流計是一種磁電式電流計,它能測量在短時間內(nèi)以脈沖形式流過檢流計的電量.其結(jié)構(gòu)如圖7—12所示.在永磁體的兩磁極中有一圓柱形軟鐵芯,該軟鐵芯和磁極構(gòu)成一環(huán)狀氣隙,鐵芯可位環(huán)形氣隙中形成均勻的徑向磁場.個用細漆包線繞制的方柜型線框置于均勻磁場中,用一根裝有反射小鏡的懸絲掛起,并可在環(huán)形氣隙中繞懸絲轉(zhuǎn)動.一旦脈沖電流i流過線柜時,線框受到空隙磁場的作用產(chǎn)生一力矩,并使線框轉(zhuǎn)動.與此同時,它又受到懸絲的恢復(fù)力矩、空氣阻尼和電磁阻尼力矩的作用阻止線框轉(zhuǎn)動,以上三個力矩與線框的慣性力矩相平衡,從而決定了線柜轉(zhuǎn)角的運動,可報得它的運動方程。
由于沖擊檢流計線框的轉(zhuǎn)動慣量大,運動周期長.因此,當(dāng)用它來測量短暫的電流脈沖時,可以認為在脈沖電流通過的時間內(nèi),線框處于靜止狀態(tài),而當(dāng)脈沖電流結(jié)束后,線柜才開始以某一初速度運動.利用這兩個初始條件,可以解出線柜偏轉(zhuǎn)。的運動方程.經(jīng)計算,隨著沖擊檢流計結(jié)構(gòu)和阻尼度不同,線柜有三種運動狀態(tài),即過阻尼狀態(tài)。
利用沖擊法不但可以測量電磁鐵極間和螺線管內(nèi)的磁場,而且也能測量永磁體產(chǎn)生的磁場.此外,還能測量磁性材料的磁性能。因此,這種方法在磁性測量中占有重要地位。http://petgroup.cn