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屏蔽電磁場方法
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2022-02-09 10:15
為達到羅氏線圈理想實驗測量精度要求,我們必須采取合理措施以削弱外界非均勻干擾磁場對羅氏線圈測量精度的影響。
1、提高線圈結(jié)構(gòu)制造工藝,最大程度地保持羅氏線圈的匝數(shù)密度n和截面積s均勻性,一致性。上節(jié)理論數(shù)學模型可知在保持羅氏線圈的匝數(shù)密度n和截面積s均勻狀態(tài)下,外界非均勻干擾磁場對電感測量不會產(chǎn)生干擾。對于線圈的繞制工藝有待提高,盡量做到機器均勻繞制,通過先進的設(shè)備,最大程度地做到線圈的匝數(shù)密度n和截面積s均勻,使外界非均勻干擾磁場對線圈的影響為零成為可能。
2、探討磁屏蔽方法,比如屏蔽置的模型設(shè)想,將正在工作的羅氏線圈置于鐵磁材料的屏蔽罩內(nèi),目的為了阻止外界干擾磁場進去工作環(huán)境。文中采用屏蔽罩方法。在屏蔽過程需注意兩點:
(1)在鐵屏蔽罩內(nèi)側(cè)開━條縫隙,目的只讓被測電流的磁場能夠進入線圈屏蔽結(jié)構(gòu)見圖3。被測導體電流為么,B為線圈的感應磁場,根據(jù)法拉第電磁感應原理,磁場在鐵蓋與鐵臂的閉合環(huán)路中會感應出電流昂,昂產(chǎn)生磁通與流過羅氏線圈的磁通大小相等方向相反,從而相互抵消。這會引起線圈的輸出穩(wěn)態(tài)和相位誤差。因此在內(nèi)側(cè)開一條縫隙,使鐵罩環(huán)路開路,阻止昂的產(chǎn)生,達到主磁通不受干擾的進入屏蔽罩內(nèi)的羅氏線圈。根據(jù)磁屏蔽的設(shè)計原則,屏蔽外殼材料需要導磁性能好,外殼縫隙要小。外殼上的開孔盡量要小,以減少漏磁。
(2)開縫與鐵盒軸線的方向垂直。鐵的磁導率遠大于空氣,如果構(gòu)成閉合環(huán)路,外界大量的磁通就會被吸引到屏蔽罩內(nèi),阻礙流過線圈的磁通;當發(fā)生線路短路時,被測導線中的電流將產(chǎn)生非常大的直流分量,這個直流分量會使屏蔽罩磁飽和,甚至產(chǎn)生剩磁,這都不利于與羅氏線圈工作的穩(wěn)定。在垂直于鐵盒軸線方向開縫后,導致鐵磁材料不能形成環(huán)路,磁阻變大,減弱流過屏蔽罩的磁通,消除剩磁出現(xiàn)。提高了羅氐線圈的測量穩(wěn)定性和準確度。
(3)屏蔽外殼要能同時實現(xiàn)靜電屏蔽與靜磁屏蔽。同時注重兩方面的屏蔽可采用多層靜磁屏蔽外殼以獲取更佳的屏蔽效果。經(jīng)過多層屏蔽外殼,漏磁能被很好的屏蔽。屏蔽外殼接地,以屏蔽靜電場。羅氏線圈后的電路部分也應考慮屏蔽問題。
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