超聲波流量計探頭及換能器原理 二十九
§3.1 電磁作用力與磁路
對于各項同性的磁介質有B→=μH→(式中μ為磁導率,B→、H→為矢量),在一般情況下,對于鐵磁性物質(如銜鐵)此式并不適宜,因為它的磁導率μ不僅很大,而且不是常數,它與H和磁化歷史、溫度等有關。但是,在空氣隙的情況下,上式是成立的,并且有:μ=μo(在國際單位中μo=4x10-7韋伯/安米,在厘米克秒制中μo=1)。下面的討論采用了簡化模型,即假定B→=μH→總能成立并省略了矢量符號“→”。
磁通量的定義為Φ=BS,式中B為垂直通過面積S的磁感應強度。
一.磁路和磁阻
下面分析電磁式換能器的銜鐵、電磁鐵和空氣隙組成的閉合磁路, 式中:N-線圈匝數;i-線圈電流;H1、H2、Ho分別為電磁鐵、銜鐵和空氣隙中的磁場強度。
社上述磁場通過的截面積分別為S1、S2和So,根據B=μH和Φ=BS得到:H=B/μ=Φ/μS,代入上式得到:
Φ(l1/μ1S1+l2/μ2S2+2h/μoSo)=Ni 整理后得到:Φ=Ni/R磁這里R磁=l1/μ1S1+l2/μ2S2+2h/μoSo,稱為磁路的磁阻,而Ni則稱為磁通勢,由于:μ1»μo,μ2»μo,故:R磁≈2h/μoSo因此可以把Φ=Ni/R磁簡化為:Φ=Ni/(2h/μoSo)=NiμoSo/2h
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