检测技术 第3版 教学课件 作者 施文康 余晓芬 主编 第四章.ppt

1.核磁法　 1)磁矩在外磁场作用下绕外磁场旋进，其旋进角速度为ω=γB0(称为拉莫频率)，其中γ为测量介质的旋磁比，对于氢原子核，其值为2.67513×108Hz/T；对于锂原子核，其值为1.039652×108Hz/T。2)塞曼效应。3)磁共振现象。 图4-38　质子旋进式磁强计原理 2.超导量子干涉器　某些物质在温度降到一定数值后，其电阻率突然消失为零，成为超导体。 图4-39　超导隧道结示意图 3.磁光法　磁光法是利用传光物质在磁场作用下，引起光的振幅、相位或偏振态发生变化进行磁场测量的方法。 磁光法是利用传光物质在磁场作用下，引起光的振幅、相位或偏振态发生变化进行磁场测量的方法。最早用于测量磁场的是1846年法拉第发现的磁光效应：当偏振光通过处于磁场中的传光物质，而且光的传播方向与磁场方向一致时，光的偏振面会发生偏转，其偏转角α与磁感应强度B以及光穿过传光物质的长度l成正比 4.磁致伸缩型　利用紧贴在光纤上的铁磁材料如镍、金属玻璃(非晶态金属)等在磁场中的磁致伸缩效应来测量磁场。 利用紧贴在光纤上的铁磁材料如镍、金属玻璃(非晶态金属)等在磁场中的磁致伸缩效应来测量磁场。当这类铁磁材料在磁场作用下，其长度发生变化时，与它紧贴的光纤会产生纵向应变，使得光纤的折射率和长度发生变化，因而引起光的相位发生变化，这一相位变化可用光学中的干涉仪测得，从而求出被测磁场值。 第六节　材料磁特性测量技术 1.磁化曲线2.磁滞回线　当铁磁材料的磁化达到饱和之后，如果将磁场减小，则铁磁材料内部的B和H也随之减小。3.示波器显示B—H曲线的原理和线路　示波器测量B—H曲线的测量电路如图4-42所示。 1.磁化曲线 图4-40　铁磁物质的磁化曲线与磁滞回线a)磁化曲线和μ—Ｈ曲线　b)起始磁化曲线和磁滞回线 2.磁滞回线　当铁磁材料的磁化达到饱和之后，如果将磁场减小，则铁磁材料内部的B和H也随之减小。 1)当H=0时，B≠０，这说明铁磁材料还残留一定值的磁感应强度Br，通常称Br为铁磁物质的剩余感应强度(剩磁)。2)若要使铁磁物质完全退磁，即B=0，必须加一个反向磁场Hc。3)图中bc曲线段称为退磁曲线。4)B的变化始终落后于H的变化，这种现象称为磁滞现象。5)H的上升与下降到同一数值时，铁磁材料内部的B值并不相同，即磁化过程与铁磁材料过去的磁化经历有关。6)当从初始状态H=0,B=0开始周期性地改变磁场强度的幅值时，在磁场由弱到强单调增加过程中，可以得到面积由大到小的一簇磁滞回线，如图4-40所示。7)由于铁磁材料磁化过程的不可逆性及具有剩磁的特点，在测定磁化曲线和磁滞回线时，首先须将铁磁材料预先退磁，以保证外加磁场H=0时，B=0；其次，磁化电流在实验过程中只允许单调增加或减少，不能时增时减。 图4-41　铁磁物质的磁滞回线 3.示波器显示B—H曲线的原理和线路　示波器测量B—H曲线的测量电路如图4-42所示。 图4-42　B—H曲线的测量电路 第五节　磁场测量技术及仪器 一、磁测量技术简介二、磁感应法测磁三、霍尔效应法四、磁阻效应法五、磁通门法六、其他磁测量技术简介 一、磁测量技术简介 表4-2　磁测量技术总结表 二、磁感应法测磁  三、霍尔效应法 1.原理简介2.霍尔元件的特性参数　霍尔元件使用时必须了解其特性参数，以便有针对性地设计测量或补偿电路。3.霍尔元件的使用　这里介绍实用中需要注意的几个问题，供读者参考。 1.原理简介 图4-19　霍尔效应原理图 1.原理简介 图4-20　霍尔元件测量电路 2.霍尔元件的特性参数　霍尔元件使用时必须了解其特性参数，以便有针对性地设计测量或补偿电路。 1)额定激励电流I　它是使在空气中的霍尔器件产生允许温升ΔT的控制电流。2)输入电阻　它指激励电极间的电阻值。3)输出电阻　它指霍尔电动势输出极之间的电阻值。4)乘积灵敏度KH　指单位电流、单位磁感应强度、霍尔电极间空载时(RL＝∞)的霍尔电动势。5)不等位电动势U0与不等位电阻r0　不等位电动势又称零位电动势。6)霍尔元件的温度特性及其补偿方法　霍尔元件是采用半导体材料制成的，因此其许多参数都具有较大的温度系数。 图4-21　霍尔元件的不等位电动势 2.霍尔元件的特性参数　霍尔元件使用时必须了解其特性参数，以便有针对性地设计测量或补偿电路。 图4-22　霍尔元件等效电路 2.霍尔元件的特性参数　霍尔元件使用时必须了解其特性参数，以便有针对性地设计测量或补偿电路。 图4-23　霍尔元件不等位电动势补偿电路 2.霍尔元件的特性参数　霍尔元件使用时必须了解其特性参数，以便有针对性地设计测量或补偿电路。 图4-24　恒流源温度补偿电路 2.霍尔元件的特性参数　霍尔元件使用时必须了解其特性参数，以便有针