电器测试与故障诊断技术第03章课件.ppt

1、图3-1 用分流器测电流分流器工作原理 把一个已知的很小的电阻R1串进电路中，电流流过R1时，在电阻两端产生压降u=i R1，把此电压降引入仪器记录下来。根据记录的电压u,除以已知电阻R1，可得出欲测得电流值。分流器等效电路 分流器一般还存在很小的电感，当正弦电流通过分流器时，在引出电流信号端子上的电压为：因此测量存在一定的误差。为减小分流器的测量误差，在结构设计上，应尽量减小分流器的自感，并对外界磁场有较好的屏蔽能力，而且具有一定的动热稳定能力。)(FLFLLjRIU扁片式由一片或多片电阻温度系数很低而且很稳定的薄片材料折叠而成，承受电动力相对较小，一般用于10kA以下电流的测量。圆筒式由两

2、个同轴的圆筒构成，外筒是导电性良好的材料（一般为铜），内筒是电阻率较大，电阻温度系数小的材料制成（一般为锰铜）。分流器的电阻值由内筒决定。一般用于10kA以上电流的测量。图3-3 扁片式分流器 图3-4 同轴式分流器 为了减小分流器测量系统的误差，正确的反应预测电流的大小和相位，可采取以下措施：尽量减小分流器本身的自感对外界磁场有良好的屏蔽能力，减小主电流回路与其他电流回路的互感采用电动稳定性较高的分流器测量系统的信号引线应采用屏蔽线式中 材料电阻率；l内圆筒长度；d，a电阻圆筒的厚度和内径。ddalR)(分流器的输出信号除以分流器的电阻即可得到被测电流值。实际测量中，由于有电感的存在、集肤效

3、应的影响，使波形产生畸变，要保正电流高频分量测量的准确性，必须用实验来求分流器的响应特性。一般用方波电流通入分流器，测得分流器的响应特性。分流器的方波响应 上图是用补偿的方法来改善分流器的响应特性 3）电磁力引起的压强当冲击大电流通过同轴分流器时，内筒与外筒之间相互排斥。如果电阻圆筒太薄，则会被挤压变形或损坏，这个电磁力引起的压强P(10-2Pa)，可用下式计算 式中 a、b电阻圆筒的内、外直径，单位为cm；Im电流峰值，单位为kA。2m2)()2(13.2IbaabaP 4）电阻的热容量 当脉冲大电流瞬间通过分流器时，散热时间短，可认为所产生的全部热量为电阻材料吸收，使其温度升高。电阻材料温

4、度过高会引起较大的热应力，甚至使电阻圆筒和绝缘介质烧坏。一般允许温升Q小于100，Q 和热应力S 由下式确定式中 C0电阻圆筒材料的比热；电阻圆筒材料的密度；V圆筒体积；E圆筒材料的弹性模量；圆筒材料的膨胀系数；待测量的脉冲脉宽。18.402mVCRrIQ QES5）集肤效应 保证分流器法正确性的首要条件是电阻元件的阻抗应保持常数，即要求RL。故应选择电阻率大的电阻元件，并通过调整分流器几何形状来降低它自身的电感值。采用图3-3和图3-4所示的折叠式和同轴式分流器，可降低电感。另外，当频率较高时，由于集肤效应的结果，也能改变元件的电阻值，因此经常使用箔来做电阻元件，使集肤深度大于或相当于电阻材

5、料的厚度，这样电流在电阻材料中的流动可以看作是均匀的，集肤深度(单位为m)可用下式来估算10 式中 放电电流的角频率；材料的导磁系数，0=410-7H/m；高电阻率材料的电导率，单位为S/m。23.1.2 电流互感器 利用分流器测量强电流时，测量电流直接通过分流器，将在分流器内产生热效应和电动效应，如果被测电流达到几十至几百千安时，会给分流器的设计和制造带来一定的困难。采用互感器就可以解决上述困难，因为它把测量电路和主电路隔离开来，使测试和记录设备的绝缘水平与主电路无关。对交流稳态电流的测量，电流互感器可达到很高的测量精度。1.电流互感器的工作原理电流互感器的工作原理电流互感器的类型很多：按绕

6、组的匝数分有单匝式和多匝式；按用途分有测量型和保护型；按绝缘介质分有油浸式和干式等。图3-7为电流互感器的原理接线图。电流互感器工作原理图及等效电路 由上两式得：其中：T=L/R；I:试验电路的有效值（35）联立（3-3）、（3-4）、（3-5）得：002(cos)tTdiTiI ewtdtT0=L0/R2:电流互感器的时间常数在T0T条件下可得：22(cos)tTiI ewt（36）（37）)(2tCOSTteIi（33）（34）20iii2200RiLdtdi8020.410sLNl由于要设计一个T0足够大的电流互感器，只要增大铁心面积,采用高的铁心材料,增大二次绕阻匝数N2就可以了。式（

7、35）与式（37），这说明在T0T条件下，可采用电流互感器测量通断试验电流，一般T0比T大两个数量级以上就可以了。由于T0=L0/R2，所以要求L0足够大和R2足够小。2.电流互感器的接线方案电流互感器的接线方案电流互感器在三相电路中有4种接线方案（1）一相式接线（2）两相V形接线（3）两相电流差接线（4）三相星形接线3.电流互感器的特点及使用时的注意事项电流互感器的特点及使用时的注意事项电流互感器的特点：1）电流互感器的一次绕组匝数很少，二次绕组匝数很多。2）一次绕组导体粗，二次绕组导体细，二次绕组的额定电流为1A、2A和5A，5A 为优先值3）工作时，一次绕组串联在一次电路中，二次绕组串联

8、在仪表、继电器的电流线圈回路中。二次回路阻抗很小，二次回路接近于短路状态。使用时的注意事项：1）电流互感器在工作时二次侧若开路，则二次侧会出现危险的高电压，危及设备和人身安全，且铁心由于二次开路磁通剧增而过热，并产生剩磁，使互感器准确度降低。因此，电流互感器安装时，二次侧接线要牢固，且二次回路中不允许接入开关和熔断器。2）电流互感器的二次侧必须有一端接地，以防止其一、二次绕组间绝缘击穿时，一次侧的高压串入二次侧，危及人身安全和测量仪表、继电器等设备的安全。电流互感器在运行中，二次绕组应与铁心同时接地运行3）电流互感器在连接时必须注意端子极性，防止接错线。例如，在两相电流和接线中，如果电流互感器

9、的端子接错，则公共线中的电流就不是相电流，而是相电流的倍，可能会损坏电流表3.1.3 电子式电流互感器 图3-10 电流传感器原理 图3-11 电流传感器结构图 组合式电压电流互感器组合式电压电流互感器电压互感器电压互感器电流互感器电流互感器仅有一个线圈，尺寸小，重量轻，结构紧凑。互感器次级线圈接线板数据采集导线与螺丝连接传感器电缆传输信号数据采集传感器数据采集S1S2空心传感器原理 将电流互感器的铁心非磁性骨架代替，称为空心互感器或罗柯夫斯基线圈。有铁心的互感器由于铁心存在，产生励磁电流，当励磁电流很大时，可使测量结果失真。空心电流传感器由于去掉了铁心，则不存在励磁电流引起波形失真，而且还保

10、存了电流互感器测量电路与主电路隔离的优点。根据电磁感应定理可得：1dieMdtM空心电流互感器一次和二次侧互感N空心电流互感器二次侧匝数H,D,d空心电流互感器的结构尺寸(图3-11）dDHNMln220图3-12 积分移相电路a)原理图 b)等效电路图 由R和C组成的积分电路，但由于R值必须足够大，Uc值一般很小，且不宜把Uc电压直接接至输入阻抗较低的记录仪器（如振子示波器），故应配置一个放大器。图3-12b为测试系统的等效电路图，其中L2、R2和C2分别为空心电流传感器二次绕组的自感、内电阻和分布电容，R为放大器的输入电阻。为简化分析，略去I2在L2和R2上产生的压降，并认为C2甚小、R甚

11、大，其在电路中对Uc影响可忽略，则图3-12b可简化为图3-13。由此得图3-13 积分移相简化等效电路 c222od1URItICRIU如果RC1，使上式中Uc与I2R相比甚小，可得RIU2oRUIo2tICUd12C)(dd)(d11ppctIRCMtttIMRCU 由式（3-27）知，Uc与I（t）呈正比关系，故测得的Uc波形能代表试验电流I（t）的波形。参见图3-12b，若适当减小L2、C2并取（CRR/R+R）1，则Uc波形仍能足够真实地反映I（t）的波形。或而从上式可推出 如图所示，将细的铜线均匀密绕在环型绝缘骨架上，绕制时可采用正反绕向来消除外界磁场的干扰，均匀密绕是为了减少匝间

12、电容对测量的影响。空心电流传感器是靠磁感应来测量电流的，若它处于一个较强的外磁场中，则此磁场必然会干扰其二次绕组和测量回路。因此，二次绕组必须用铁盒2屏蔽起来。但要注意两点：其一要防止主磁通在铁盒内产生环流，因为环流将阻止主磁通进入二次绕组，所以铁盒要用磁旁路开槽4来切断环流路径；其二要防止铁盒形成磁旁路。铁的磁导率比空气大得多，如主磁通都沿铁盒走，二次绕组内同样也无主磁通，所以要用环流开槽5来切断磁旁路。图 3-14 空心电流传感器的屏蔽盒1绕阻 2铁盒 3铜导体4磁旁路开槽 5环流开槽 3.1.4 利用霍尔效应测电流利用磁耦合原理，将霍尔元件的平面与电流的磁场方向相垂直，放置于截流导体附近

13、或放置于开环铁心气隙中间，测量系统与主电路不接触。则霍尔电动势为：1HkEk i Bk1霍尔常数adcEBiii k其中 B=k2i k2与霍尔元件安装位置有关的系数 则1 2HkiEk k i ik i1 2ikkk k iki是霍尔元件常数3.1.5利用磁光效应测电流1.光电效应原理参见上图，光通偏振片成为偏振光，利用光在磁场中偏移的原理。l：棒长；H：与光路平行的磁场分量；k0：费尔德常数，与材料无关。0k lH图3-17 传统CT和光纤输出相结合型OCT（1）法拉第型OCT 如图3-17所示，其特点是CT产生的电流用来形成螺线管中的磁场，而螺线管中安装的法拉第元件作为传感器，将电信号转

14、换成光信号。该类型OCT曾用于275kV变电站的故障定位监测系统中，被测电流高达502 kA，在-20+80?C的温度范围内使用，其精度为1.5%，该精度对故障定位系统来说已足够了。2（2）干涉型OCT14 此类OCT采用了马赫泽德(MachZehender)干涉仪的工作原理（见图3-18）：将光源的输出经过分光器分成两束光，一束经过基准光纤保持不变，另一束经过压电传感器产生变化，两束光产生相位差，当两束光在耦合器重新组合时就产生干涉。在耦合器输出点处，两条干涉支路中光的相位调制转变成振幅调制。该种OCT的测量范围为1A33kA，在100A30kA范围内测量精度为0.3。该类型的OCT虽然精度

15、及灵敏度很高，但价格昂贵，目前仅限于实验室研究使用。图3-19 磁致收缩型OCT3.磁致伸缩型磁致伸缩型OCT 此类OCT由一导磁材料环绕导体构成。磁环是其核心部件，磁心中的场量由气隙中的光学仪器测量。该类型的优点在于光学仪器的路径短而简单，只需要少量的光学材料，设备尺寸小，且气隙较大，有利于系统线性化。该类型OCT的缺点：由于磁致收缩不连续，测量结果受邻近电流的影响；由于气隙中的场量分布不均匀，测试结果取决于传感器的位置。为了保证测量精度，希望气隙较大，以保证磁场分布均匀，这与希望传感器截面小，以减小整个设备的尺寸和重量的要求矛盾，采用磁致收缩的设计就是解决这一矛盾的折衷方案。该类型OCT，

16、在室温下精度0.3%，在050 范围内精度0.5%。图3-20 块封式OCT4.块封式块封式OCT 光路通过一块光敏材料，将环绕导体的光敏材料一次性封入导体周围。传感器的材料选取要考虑到多方因素，如：光学特性，运行范围，稳定性等。要使传感器稳定而且动态范围大，需选取较小的费尔德常数。费尔德常数小的材料通常温度系数也小，而OCT通常工作在温度-4080之间，这对OCT的制造厂家选取传感器材料带来了方便(这个温度范围对继电保护来说无需温度补偿)。块封式OCT第一次现场运行是1986年，将OCT与计量用CT 同时安装于单相161kV 传输线上，检测传感器在变电站环境中运行的稳定性。在两年的运行中，O

17、CT与CT测量结果之间的积累误差仅有0.08%。1987年该类型OCT 在77kV 的GIS系统中投入运行两年后的积累误差仍然低于1%15。5 光纤型光纤型OCT 该类型OCT用光纤环绕在导体上，灵敏度由环绕圈数决定，光路从光纤中通过,就产生法拉第效应。由于多模光纤具有消偏振作用，故采用单模光纤作传感器，避免了以往对光学部件所需的精加工及校准，同时，还可以在光纤中加入掺杂剂来改变费尔德常数，且改变光纤环绕圈数能方便地调整灵敏度。光纤线圈可以做得小而灵敏。但将传感光纤绕成环形，会因材料的弯曲引起线性双折射，降低了光线传感的精度，增大了温度变化对 图3-21 光纤型OCT图3-22 感应型OCT

18、6感应型感应型OCT这是一种不同于互感器原理的OCT产品，该产品的传感器在导体附近，用磁场感应的方法来采集信号，由于此设备没有采用传感器元件环绕导体形成封闭路径进行互感测试的方式，因而是一种纯粹的电流传感器。3.2 3.2 电器的电压测量电器的电压测量 3.2.1 3.2.1 电压测量的基本方法电压测量的基本方法 低电压：用电压表直接并联于被测电压端高电压：采用电压互感器或高电压静电压表空载电压用光线示波器测量其波形 RS分流器 O1、O2、O3电压振子 r1、r2、r3、rd电阻 3.2.2 3.2.2 电压互感器电压互感器 电压互感器的用途是将继电保护装置、测量仪表和计量装置的电压回路与高

19、压一次回路安全隔离，并取得固定的二次标准电压 QS隔离开关 TV电压互感器 FU熔断器 电压互感器在三相电路中常用的接线方式有电压互感器在三相电路中常用的接线方式有4种种1)一个单相电压互感器的接线，用于只需测量任意两相间一个单相电压互感器的接线，用于只需测量任意两相间电压对称的三相电路，可接电压对称的三相电路，可接入电压表、频率表和电压继电器等，入电压表、频率表和电压继电器等，2)两个单相电压互感器可接成不完全三角形的两个单相电压互感器可接成不完全三角形的V/V形接线，形接线，能测量线电压，但不能测量相电压。它常用于能测量线电压，但不能测量相电压。它常用于310kV中性点不接地系统，供仪表和

20、继电器的电压线圈，中性点不接地系统，供仪表和继电器的电压线圈，3)三个单相电压互感器接成三个单相电压互感器接成Y0/Y0形接线形接线可用于要求测量线电压的仪表和继电器，及要求供给相电可用于要求测量线电压的仪表和继电器，及要求供给相电压的绝缘监察电压表。压的绝缘监察电压表。4）一台三相五芯柱电压互感器接成）一台三相五芯柱电压互感器接成Y0/Y0/开口三角形接线，开口三角形接线，10033.2.3 3.2.3 串联高值电阻测量法串联高值电阻测量法 用高值电阻串联电流表来测量电容器组或高压电源的直流高电压，其被测高电压U=RI，(R为串联的高值电阻；I为电流表的读数)。对高值电阻的要求与电阻分压器高

21、压臂电阻相同，一般采用若干个金属膜电阻串联，安装在一个绝缘管上。电流表可采用高准确度的磁电式毫安表（或微安表）。图3-27 用串联高值电阻测量直流高电压 3.2.4 3.2.4 分压器分压器 1.分压器的基本原理221212212ZZZUUkZZZUU分压比：准确的测量要求被测电压与Z2上的电压相位应完全相同或相差很小，为此，提出如下基本要求：（1）分压器的接入不影响被测电压的幅值和波形；（2）分压比与被测电压的频率和幅值无关；（3）分压比与大气条件无关；（4）分压比不受温升影响；（5）分压器中无电晕及绝缘泄露电流。分压器可分为电阻分压器，电容分压器和组容分压器。交流分压器主要是电容分压器。只

22、有电压不很高，频率不过高时才采用电阻分压器。分压器本身对地杂散电容使分压器产生畸变。越靠近顶部电流越大，大部分电压集中在顶部。为改善分压器的性能，补偿对地电容的影响，一般采用在分压器顶端加一个环电极，称作屏蔽环。U1xlU2/U1X/L1123451无屏蔽时电压分布2圆环屏蔽置于顶端时电压分布3圆环屏蔽离顶端48cm时电压布4锥形屏蔽时电压分布5理想电压分布2.电阻分压器电阻分压器一般用于小于10kv的电压测量12212UUZZZ11222URRkUR分压器总电阻：R=R1+R2略去分压器本体的残余电感，无屏蔽电阻分压器方波响应时间T:16TRCC分压器对地的杂散电容3.电容分压器C1为高压臂

23、电容C2为低压臂电容22121111CCCUUk221CCC 一个没有电感的电容分布式分压器的低压臂的输出电压与被测电压的频率无关，只包含有幅值误差而无波形误差，要减小其幅值误差应增大分压器电容，并尽量减小其对地杂散电容。4.4.阻容分压器阻容分压器 为了解决电容分压器在测量雷电等冲击电压时所存在的回路杂散振荡问题，发展了阻容分压器。以往生产的阻容并联分压器，在快速的冲击电压作用下，存在着与纯电容分压器相同的缺点，难以阻尼分压器回路的杂散振荡，故在雷电冲击电压的测量中，已为阻容串联分压器所取代。图3-36 串联组容分压器的等效电路 3.3 电路的功率因数与时间常数测量电路的功率因数与时间常数测

24、量 试验电路中功率因数（对交流电路）和时间常数（对直流电路）是考核开关电器的重要电路参数。稳态过程的测量方法有稳态过程的测量方法有：二瓦特计法、功率振子法、平均值相位计法、相位-电压变换式相位计法。强电流通断试验测量法强电流通断试验测量法：相位关系法、直流分量衰减法、电流比值法、脉冲式相位计法。3.3.1 瓦特表法及功率因数表法瓦特表法及功率因数表法功率因数：指被试电器电源空载端电压与稳态试验电流间相位差的余弦。试验电路等效电路Z-试验电路全阻抗-全电路的功率因数角2()cosTgIRRRUIcosPUIP-有功功率 U-空载电压I-试验电流()()TgTUI RRRjw LLLgIZ 由上式

25、此知，只要测出试验电路的有功功率P、空载电压U和试验电流I，即可求得cos，此式是瓦特表法测功率因数的理论依据。其测量电路图见如图3-39所示。图中，W为测量功率P的瓦特表；V、A为测量U和I的电压表、电流表。由图可知，V和W的电压线圈都是接在试验变压器的二次侧，当试品触头闭合产生试验电流时，V的所测值不是空载电压，而是比空载电压U小一些的负载电压，W的所测值也不是全电路的功率P，而是变压器低压侧电路中总电阻R 的消耗功率P（I 2 R P）。若把图3-39中的瓦特表改用功率因数表或相位表（即cos表或表），就可从表上直接读取功率因数值或功率因数角值，称为功率因数表法。a)b)图339 瓦特表

26、法测功率因数的电路a）两相试验时 b）单相试验时3.3.2 相位关系相位关系 测量试验电流I与空载电压U之间的相角差。开始时预期电流包含有非周期分量，需经过若干周波使非周期分量衰减至零后，才变为稳态电流；在稳态电流零线上从某一过零点a取ab=bc=cd=de（ab的长度相当于稳态电流半波的时间，其角度为）的长度往前延伸，求得e点，并由电压零点g求得f点，取出e f后用相应的比例变换，即得功率因数角；示波图上的电压波形表示试验电源的空载电压，它与稳态电流的夹角的余弦就是整个试验电路的功率因数。优点：不论单相还是三相试验，电路的功率因数在很大的范围内都均可用此法测量，例如cos在0.90.2范围内

27、都适用。缺点：该法在示波图上通过人工分度的方法求角时，存在作图误差，并在随后计算cos时会使这种误差放大。例如，若=80时的作图误差为2.5%，则引起的cos误差可达16.5%，且cos愈小，影响愈大。若采用专用的数显电子测量装置来测量值，就可避免作图误差，显著提高测量精度。3.3.3 直流分量法直流分量法 当试验回路的功率因数较低，拍摄的预期电流波形衰减较明显时，可通过求电路时间常数T，再由此求出功率因数直流分量：id0 t=0时，由上、下包络线求出的电流平均值（A）,id的初始值；T试验电路的时间常数.图3-41 直流分量法求功率因数和时间常数Tteii0ddTteii10d1dTteii

28、20d2dTeii)tt(2d1d122d1d12lniittT22)2(11)(11cosfTT于是由此求得整个试验电路的时间常数为（3-62）（3-63）功率因数为RLRXtgLjRZ由 优点：所求得的cos是试验电路全电路的功率因数，其中包括负载阻抗、变压器内阻抗和电源阻抗的功率因数。缺点：只适用于非周期分量流id值较大时，而id的大小与cos及合闸相角有关，cos越小，id越大，故本法仅适用于cos0.3时，且单相试验时即使cos较小，还应选择合适的合闸相角，以使id尽量大一些；cos与电源的频率f 值有关，因此在拍摄预期电流的同时还要测出f的实际值。因此，此法的适用范围有一定局限性。

29、3.3.4 电流比值法电流比值法sin()sintTAmmiIwtIe00sin(120)sin(120)tTBmmiIwtIe00sin(240)sin(240)tTCmmiIwtIe图3-42三相交流电路接通试验时各相电流波形uA、uB、uC各相电源电压 iA、iB、iC各相接通电流 iAW、iBW、iCW各相电流的周期分量 iA0、iB0、iC0各相电流直流分量 电流合闸相角 式中 Im电流的对称周期分量幅值，单位为A；相电流合闸相角,单位为度。取t=（即t=0.01s）时，周期电流有效值的二次方与非周期电流值（图中的id值）的二次方之和的二次方根值I为 2d2m)2(iII周期分量电流

30、的有效值I可用作图法求得，其值为 828.222CABACIBAA式中 A t=0.01s时，示波图横坐标至下包络线间的长度，单位为mm；B t=0.01s时，示波图横坐标至上包络线间的长度，单位为mm；C坐标比例常数。式（3-65）的非对称电流两个分量的二次方之和的二次方根植I可用作图法求出22828.2DACI式中 D t=0.01s时非周期分量电流值相应的长度,2AAD图3-43 由Ms、MD求cos 定义比值MS 各相对称电流有效值之平均值各相非对称电流两个分量二次方之和的二次方根值I之平均值 在进行单相电流接通时，取非对称电流两个分量的二次方之和的二次方根值I与周期对称电流有效值2/

31、mI的比值为MD，即 2sin2m2T0.01m2mIeIIMD根据求得的Ms、MD值，也可用图3-43查出相应试验电路的功率因数cos。CBACBASIIIIIIM3.3.5 脉冲式相位计法脉冲式相位计法根据相位关系法原理：利用接通试验电流前一个电压波的由负到正过零瞬间产生开门信号；利用试验电流达稳定后（7个周波），电流由负变正过零瞬间产生关门信号；在上述时间段内记录时钟脉冲数。此数减去7个周波内的电压计数脉冲即为相位差脉冲数。图3-44 脉冲式相位计原理3.3.6 3.3.6 时间常数的测量时间常数的测量 图3-45 等效电路 a）试品未接入（或将其短接）时的等效电路 b）图a电路的简化

32、直流试验电路时间常数通常可在预期电流波形图上用作图法直接求取。在图3-45所示试验电路中：图a为试品未接入（或将其短接）时的等效电路，图中R0、L0为电源的内电阻、内电感；图b为图a电路的简化，由此可列出电路的微分方程式tiLRiUdd0dd00d式中式中Ud0试验电路直流空载电压，即试验电压，单位为V；id0 试品未接入时的试验电路电流，即预期电流，单位为A；R 包括电源内电阻R0和负载电阻R1的全电路电阻，单位为；L 包括电源等效内电感L0和负载电感L1的全电路电感，单位为H；并令t=0时id 0=0，可得 d0Td00d0d11tLRteIeRUi若以tTd0代入上式可得 d01d0)T

33、d0(t632.01d0IeIi 据此，可在图3-46的id0示波图上由作图求得Td0值，此法称为0.632Id0法。图中下面的尖顶波形是标准时间波，即两个尖顶波间的间隔长度代表0.01s的时间。以此长度来度量图中O3长度，再乘以0.01s即得到以s为单位的Td0值。图3-46 试验电路预期电流波形图 3.4.1 3.4.1 电磁感应法电磁感应法 测量磁场和磁路参数的方法很多，应用较多的是电磁感应法和霍尔效应法。3.4 3.4 电器的磁场和磁路参数测量电器的磁场和磁路参数测量 交变的磁场中线圈会产生感应电动势：deNdt PdBS Ndt 若B按正弦变化sinmBBwtcosmPeNwB Sw

34、t 2wfmPmENS B w122mPmEEfNS B24.444.44PmEfNS B则：其中：最大值：有效值：则：测出E、f、N、S，可求出Bm（一）恒定磁场测量方法 将探测线圈的单个脉冲的感应电动势进行积分（二）交变磁场测量方法磁电式磁通计法；冲击电流计法；电子磁通计法；电压-频率变换数字磁通计法。（三）探测线圈UHBICfEefB3.4.2霍尔效应法:霍尔效应产生原理将霍尔元件放于磁场B中，通以电流Ic，受洛仑兹力fB作用，产生霍尔电动势UH，设元件厚cHHI BUK则：KH为霍尔系数若B和元件法线n夹角为，则法线方向的B分量为B cos：coscHHI BUK则：应用霍尔元件应注意问题应用霍尔元件应注意问题:（1）.温度对内阻的影响 仪器温度系数约为0.5%时，可尽量采用恒流源供电。（2）.温度对霍尔系数的影响霍尔元件的系数kH随温度而变化（3）.不等位电动势的误差主要由加工工艺引起，可用补偿电路消除。3.霍尔效应高斯计霍尔效应高斯计