第四章電磁量測(cè)量技術(shù)-資料下載頁(yè)
2025-09-19 12:29本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】◆電壓測(cè)量是電測(cè)量與非電測(cè)量的基礎(chǔ)；非線(xiàn)性誤差：小于±1/2LSB或±1LSB；電壓輸入范圍：10V、20V、±5V和±10V；非完整顯示位：只能顯示0和1。如4位電壓表，具有4位完整顯示位，其最大顯示數(shù)字為。器量程范圍確定。通過(guò)對(duì)輸入電壓放大或衰減，可擴(kuò)展其他量程。用每個(gè)字對(duì)應(yīng)的電壓值來(lái)表示，即V/字。在最小量程上具有最高分辨力。與一個(gè)直流電壓在同一負(fù)載上產(chǎn)生的熱量相等時(shí)，波形系數(shù)及波峰系數(shù)。對(duì)理想的正弦交流電壓u=Vpsin(ωt)，若。反向截止時(shí)“保持”該峰值。峰值檢波電路的輸出存在較小的波動(dòng)，其平均值略小于實(shí)際。測(cè)量上限取決于檢波二極管的方向擊穿電壓。工作頻率范圍取決于檢波二極管的高頻特性。電容C用于濾除整流后的交流成分，避免指針擺動(dòng)。其峰值Vp也不等于其有效值V）。換算關(guān)系歸納如下：
【正文】 然 后再進(jìn)行計(jì)數(shù)測(cè)量 ，以降低對(duì)器件速度的要求 。 與門(mén)TATBTATBAB C36 二、計(jì)數(shù)法測(cè)頻系統(tǒng)組成 放大整形： 將模擬變化信號(hào)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的方波或窄脈沖－施密特觸發(fā)器； 閘門(mén)電路： 控制進(jìn)入計(jì)數(shù)器的脈沖，對(duì)預(yù)定時(shí)間之內(nèi)的脈沖計(jì)數(shù)－與門(mén)； 門(mén)控電路： 產(chǎn)生門(mén)控信號(hào)，控制閘門(mén)的開(kāi)閉，即計(jì)數(shù)的開(kāi)始和結(jié)束； 計(jì)數(shù)電路： 計(jì)錄脈沖的個(gè)數(shù)，實(shí)現(xiàn)頻率測(cè)量－計(jì)數(shù)器，要求高速、準(zhǔn)確。 37 三、計(jì)數(shù)法測(cè)量頻率的誤差 量化誤差： 閘門(mén)時(shí)間 T0和被測(cè)量 f互不相關(guān)， 且 f通常不是 f0的整數(shù)（ N）倍， 因此計(jì)數(shù)時(shí)不可避免存在誤差： 產(chǎn)生原因： 由于閘門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉的時(shí)間與被測(cè)信號(hào)不同步引起（亦即開(kāi)門(mén)和關(guān)門(mén)時(shí)刻與被測(cè)信號(hào)出現(xiàn)的時(shí)刻是隨機(jī)的），使得在閘門(mén)開(kāi)始和結(jié)束時(shí)刻有一部分時(shí)間零頭沒(méi)有被計(jì)算在內(nèi)而造成的測(cè)量誤差。 NNNN 1,1 ??????38 觸發(fā)誤差（轉(zhuǎn)換誤差）： ? 輸入信號(hào)都需放大、整形等，若被測(cè)信號(hào)疊加有干擾信號(hào)，則信號(hào)的觸發(fā)點(diǎn)就可能變化，由此產(chǎn)生的測(cè)量誤差。 如圖 ,周期為 Tx的輸入信號(hào)，觸發(fā)電平在 A1點(diǎn)，但在 A1’ 點(diǎn)上有干擾信號(hào) (幅度 Vn),提前觸發(fā) ,周期 Tx?Tx’ 三、計(jì)數(shù)法測(cè)量頻率的誤差 39 三、計(jì)數(shù)法測(cè)量頻率的誤差 01 11Nff? ? ? ?? ?（ 誤 差 ）要 比 誤 差 引 起 的 測(cè) 頻 誤 差 小 一 個(gè) 量 級(jí)00ff Nf N f?? ???標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差： 閘門(mén)時(shí)間由基準(zhǔn)頻率信號(hào)產(chǎn)生，它是頻率測(cè)量的參考基準(zhǔn)， 標(biāo)準(zhǔn)頻率準(zhǔn)確度和短期穩(wěn)定度將直接影響測(cè)量結(jié)果， 通常要求標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差小于測(cè)量誤差的一個(gè)數(shù)量級(jí)。 40 第六節(jié) 磁場(chǎng)的測(cè)量 一、 磁場(chǎng)測(cè)量的基本概念 應(yīng)用：磁場(chǎng)測(cè)量問(wèn)題在工業(yè)生產(chǎn) 、 科學(xué)研究 、 醫(yī)學(xué) 、 生物學(xué)等許多領(lǐng)域均有涉及 ， 如磁探礦 、 磁懸浮列車(chē) 、 地質(zhì)勘探 、 磁導(dǎo)航 、 導(dǎo)彈導(dǎo)航 、同位素分離 、 質(zhì)譜儀 、 電子束與離子束加工裝置 、 受控?zé)岷朔磻?yīng) 、 人造地球衛(wèi)星 、 “ 心磁圖 ” 與 “ 腦磁圖 ” 等 。 磁場(chǎng)測(cè)量方法： 電磁感應(yīng)法、核磁共振法 霍耳效應(yīng)法、磁通門(mén)法 磁光效應(yīng)法 超導(dǎo)量子干涉法 力矩磁強(qiáng)計(jì)等 41 二、電磁感應(yīng)法 原理：法拉第電磁感應(yīng)定律： 線(xiàn)圈在均衡磁場(chǎng)中切割磁力線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)， 在線(xiàn)圈中將產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)： dtdWe ??? W匝數(shù) Φ磁通量 旋轉(zhuǎn)線(xiàn)圈磁強(qiáng)計(jì)： 在被測(cè)的恒定磁場(chǎng)中，放置一個(gè)小檢測(cè)線(xiàn)圈，并令其作勻速旋轉(zhuǎn)。 通過(guò)測(cè)量線(xiàn)圈的電動(dòng)勢(shì) ,可計(jì)算出磁通密度或磁場(chǎng)強(qiáng)度。 測(cè)量范圍為 10特。誤差為 ～ 1％。 沖擊檢流計(jì)： 將檢測(cè)線(xiàn)圈突然翻轉(zhuǎn)或快速移到無(wú)場(chǎng)區(qū)， 按沖擊法原理測(cè)量磁通密度。 42 旋轉(zhuǎn)線(xiàn)圈磁強(qiáng)計(jì)： B0 U(t) ? 線(xiàn)圈匝數(shù)： N； 線(xiàn)圈截面積： A； 角速度： ? 0( ) si nt B N A t???00d() co s co sB N AUUtdttt???????43 三、磁通門(mén)法 原理：由高磁導(dǎo)率軟磁材料制成的鐵心，同時(shí)受交變及恒定兩種磁場(chǎng)作用， 由于磁化曲線(xiàn)的非線(xiàn)性，以及鐵心工作在曲線(xiàn)的非對(duì)稱(chēng)區(qū)， 使得纏繞在鐵心上的檢測(cè)線(xiàn)圈感生的電壓中含有偶次諧波分量， 此諧波電壓與恒定磁場(chǎng)強(qiáng)度成比例， 通過(guò)測(cè)量檢測(cè)線(xiàn)圈的諧波電壓，計(jì)算出磁場(chǎng)強(qiáng)度。 特點(diǎn)：主要用于測(cè)量弱磁場(chǎng)，分辨力可達(dá) 100皮特。 H0+H～和 H0H～ 44 四、霍爾法 IBdRU HH ?RH霍爾系數(shù) (材料 ) d— 霍爾片厚度 磁場(chǎng) (B) + 導(dǎo)體或半導(dǎo)體 (l,b,d) + 電流 (I) → 正交 兩側(cè)面形成橫向電勢(shì) — 霍 爾電勢(shì) 原理－霍爾效應(yīng)： 測(cè)量磁場(chǎng)：交變磁場(chǎng)、恒定磁場(chǎng)、非均勻磁場(chǎng) ； 測(cè)量范圍： 1微特－ 10特 誤差： ～ 5％
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