磁通计的原理及应用介绍

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磁通计是一种用于测量磁通量的磁性测量仪器。用于测量空间磁场和研究材料的磁性。常用的有磁电式、电子式和数字积分式三种。

 

什么是通量计?
磁通量计,也叫麦克斯韦计,是用来测量磁感应强度B和磁通量做功的仪器。永磁体磁极附近区域和电磁铁地磁场的磁通密度(即磁应力强度)B的测量在实验室工作和教学示范实验中都起着重要作用。

 

磁通计的原理
其中,在测量线圈中磁通φ的变化时,有感应电流通过框架绕组,使框架产生一定的偏斜α,φ与α成正比,磁通(Wb)为φ= (Cα /N)×10 式中C为通量计的冲击系数,mWb/格,标准通量计,C=1; N是测量线圈的匝数。磁通量与该位置的磁场强度H与测量线圈的平均横截面积S的乘积有关,因此磁场强度H=φ/S=(Cα/NS)×10(2 ) 直接测量磁通量,计算出磁场强度。磁通计在使用前需要进行校正,以保证测量的准确性。

 

磁通计的结构


磁通计:
常用的磁电式磁通计与磁电式检流计结构相似(见图),但没有设置阻力矩。使用无扭矩的软导丝将电流引入活动线圈,使线圈可以停留在任何位置。磁通计通常带有调整机构,可以将指针或光标调整到刻度盘上的位置,方便读取数据。使用时,恒定磁场中的测量线圈L1与磁通计的动圈L2相连。如果L1中的磁通量发生变化,例如L1移出磁场(△φ=φ),则L1中感应出电动势,使磁通计的指针偏离原位置α1到新的位置α2。两个位置的差(δα=α2-α1)与感应电动势的时间积分成正比,因此与磁通量变化δφ成正比。而△φ在数值关系上等于φ,可以确定磁通量φ 磁电通量计以毫韦伯为单位,又称毫韦伯计。设有调整机构,可在读数前将指针调至零位或其他方便的读数位置。但是,它的灵敏度很低,只有 0.1 毫韦伯/分钟。如果需要更高的灵敏度,则应使用冲击电流计或电子或数字积分通量计。

 

电子式磁通计:
它由电子积分器和指示器组成。积分器由带阻容反馈的集成放大器组成;指示表可以是机械指示表或数字电压表。当检测线圈中连接的磁通量变化δφ时,在线圈中感应出电动势E。此时积分器的输出电压E0=-Nδφ/RC(n为检测线圈的匝数,R为电阻,C为积分电容),连接磁通随检测线圈可以从指示表中读取。 1980年代的电子磁力计的灵敏度约为10毫韦伯/分升,远高于磁电式磁力计,但仍低于冲击电流计。

 

数字积分磁通计:
它由电压频率转换器和计数器组成。磁通计原则上积分测量线圈的感应电动势,指针偏转反映积分结果。因此,如果使用电子积分器和指示计的组合,则可以形成电子通量计。如果将L1中的感应电动势(E)通过电压变频器转换成与其成正比的脉冲串,然后由计数器累加计数,即数字积分,则计算值与L1中磁通量的变化,所以称为数字磁通计。

 

探头线圈中磁通量变化δφ引起的电压E通过电压频率转换器转换成脉冲链,其重复率与不同时刻的E值成正比。计数器计数脉冲链,总数N与δφ成正比,从而

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