磁通量計也叫做麥克斯韋計,是用來測量磁感應(yīng)強度B和磁通量功的儀器。永磁鐵和電磁鐵磁極附近區(qū)域或地磁場中磁通密度 ( 即磁賓應(yīng)強度 ) B的測量,無論從實驗室的工作還是在教學(xué)的演示實驗中,都占有重要的位置 。為此,出現(xiàn)了早期的基于探測線圈和電量測量的磁通量計,但早期的電量測量儀器的靈敏度很低,或要使用操作麻煩的示波器進行間接計算。
為了說明電路的工作原理,必須理解集成運放IC的兩條設(shè)計法則。
集成運放工作于放大器時,可以將兩個輸入端之間的電壓看作零,即兩個輸入端的電勢相等。這是因為集成運放的開環(huán)電壓放大倍數(shù)十分大,輸出電壓與輸入電壓之比高達105一105( 如F3140的開環(huán)電壓增益為106dB ),輸入端只要有幾百微伏的差動電壓,就足以使輸出端產(chǎn)生最大輸出電壓( 如F3140的最大輸 出電壓為士12V ) 。因此,可以把兩個輸入端之間的電壓看作為零,即把兩個輸入端的電勢看作是相等的。
集成運放工作于放大器時,可以認為輸入端不汲取電流。這是因為集成運放只汲取極微小的輸入電流 ( 如 F 3140的微小輸入電流僅為10PA左右 ) 。
測量開始前,將探測線圈S放在待測磁場中,使磁力線垂直于線圈平面 。分別按一下按鈕開關(guān)K1 和K2,使電容器C1和C2全部放電。
當(dāng)把探測線圈S從磁場中取出時 ( 快速取出或慢速取出都行 ),由于穿過線圈的磁通量的變化,線圈中產(chǎn)生感生電動勢ε,導(dǎo)致回路中電荷的流動,對電容器C1和C2充電 。
根據(jù)集成運放的設(shè)計法則2,略去運放的輸入電流,可得電容器C1和C2的充電電壓U1和U2 為:U1=U2=ε ;式中ε為感生電動勢 。
例如取n=1000,A=9.62cm2,R=10kΩ和C=100μF,得靈敏度1.9V/T ,每特斯拉的磁通密度給出1.9伏的示值。
設(shè)計常數(shù)k可以根據(jù)待測磁通密度的大小。在巳確定探測線圈的n 和A兩個參數(shù)之后,可以采用不同的RC值制成多量程磁通量計。
在常規(guī)的磁通量計中,探測線圈必須以沖擊的形式快速地從磁場中移出。在儀器中,探測線圈快速或緩速移出都無妨。這是因為電容器上充電電量與探測線圈的移動速度無關(guān),而電量的測量又無需采用沖擊電流計測量。
關(guān)于儀器的輸出電壓U0,有兩點必須給以充分注意 。
第一點是U0的穩(wěn)定性取決于集成運放的輸入偏置電流的大小,必須采用輸入偏置電流很小的集成運放,即高輸入阻抗集成運放 。這類運放有單電源饋電型,如F3140,使用方便且電路簡單。
第二點是U0有零點漂移,這是由集成運放的輸入失調(diào)電壓和失調(diào)電壓溫漂引起的 。讀數(shù)前,應(yīng)調(diào)節(jié)運放補償端的調(diào)零電位器使伏特計指零端后再測量讀數(shù)。采用運放F3140的調(diào)零電位器Rw的接線法 。
用于測量試件輻射通量的熱通量計應(yīng)選用無開口,直25mm的熱通量計(如22Schmidt-Boelter型)。它的量程為(0~15)kW/m,校準時應(yīng)在輻射通量(1~15)kW/m的范圍內(nèi)操作。使用時須為熱通量計準備溫度為(15~25)℃的冷卻水源。熱通量計的精3%。校準板是由厚201)mm,密度(850100)kg/m無涂覆層的硅酸鈣板制成,尺寸為長(105020)mm,寬(25010)mm。沿著中心線從試件零點開始,在110mm、210mm,直到910mm的位置開有直徑為(261)mm的圓孔。如果需要進行煙氣測量,測煙裝置作了說明。輻射高溫計、熱通量計和測煙系統(tǒng)的輸出信號應(yīng)通過適當(dāng)?shù)姆椒ㄓ涗浵聛怼?
主要研究白熾燈的光通量測量方法。針對白熾燈的性能特點,通過比較分析光通量的兩類常用的測量方法,著重介紹了基于積分球的光通量相對比較測量法,并給出了光通量的計算公式。最后指出了測量方法可能導(dǎo)致誤差產(chǎn)生的原因。
白熾燈是根據(jù)電流的熱效應(yīng)制成的發(fā)光器件,它是將燈絲通電加熱到白熾狀態(tài),利用熱輻射發(fā)出可見光的電光源,至500℃ 時開始發(fā)出可見光。
通常采用兩種方法進行光通量的測量:相對比較法和絕對測定法。絕對測定法是使用分布光度計測量光源發(fā)光強度的空間分布,再由其分布計算總光通量,并由其分布得到配光曲線;相對比較法則是利用光通量已知的標準燈和待測燈進行比較,從而得到待測燈的總光通量。
絕對測定法對各種光源的測定都能達到很高的精度,但其用到的測量裝置———分布光度計價格昂貴,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,不適用于小型計量單位。所以絕對測定法一般用于建立總光通量標準,以及不適合采用相對比較法的情況下。相對比較法是更為常用的測量方法,測量原理和數(shù)據(jù)處理都相對比較簡單。
積分球又稱光通球,它是內(nèi)部中空的完整球殼。積分球的尺寸各異,最大的直徑可達5m,最小的直徑僅有十幾厘米,球內(nèi)壁涂以白色涂料。理想積分球需滿足以下條件:1) 球的內(nèi)表面是一個完整的幾何球面,半徑處處相等;2) 球內(nèi)沒有任何物體,光源視為只發(fā)光而沒有體積的抽象光源;3) 球內(nèi)壁是中性的均勻漫反射面,對各種波長的入射光具有相同的漫反射比。
理想條件下,設(shè)積分球半徑為r,球內(nèi)壁各點漫反射均勻,服從朗伯定律,漫反射比為ρ。光源可在球內(nèi)任何位置,光源的總光通量為φ。
設(shè)在A點處面積元dS上產(chǎn)生的直射光照度為Ea。由于球內(nèi)壁為均勻漫反射表面,因此,dS面上的光出射度為:M=ρEa。
根據(jù)朗伯定律,M=πL=ρEa。
計算可知,漫反射照度Eρ與總光通量Φ 成正比。標準光源的光通量是已知量,其漫反射照度可以測出。待測光源的漫反射照度亦可測出,通過相對比較法即可得到其光通量。這就是利用積分球測量總光通量的基本原理。
在進行測量前,首先在積分球內(nèi)點亮一只白熾燈,主要起以下作用:1) 使積分球內(nèi)壁的漫反射比穩(wěn)定;2)去潮氣;3)預(yù)照光電池,使其響應(yīng)度趨于穩(wěn)定。 2100433B
電荷放大器的單位得看傳感器的靈敏度單位,和電荷放大器無關(guān),電荷放大器的放大比例unit/V 和傳感器靈敏度中的unit的單位是對應(yīng)的!
電荷放大器工作原理 多數(shù)傳感器的感應(yīng)部分能將機械量轉(zhuǎn)變成微弱的電荷量Q,而且輸出阻抗Ra極高。而通過適配電荷放大器就將此微弱電荷變換成與其成正比的電壓,并將高輸出阻抗變?yōu)榈洼敵鲎杩?。Ca ...
電荷放大器工作原理多數(shù)傳感器的感應(yīng)部分能將機械量轉(zhuǎn)變成微弱的電荷量Q,而且輸出阻抗Ra極高。而通過適配電荷放大器就將此微弱電荷變換成與其成正比的電壓,并將高輸出阻抗變?yōu)榈洼敵鲎杩埂a 配接傳感器自身...
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五、電荷放大器 電荷放大器主要由一個高增益反向電壓放大器和電容負反饋組成。輸入端的 MOSFET 或 J-FET 提供高絕緣性能,確保極低的電流泄露。 電荷放大器將壓電傳感器產(chǎn)生的電荷轉(zhuǎn)換為成比例的電壓, 用來作為監(jiān)測和控制過程的 輸入量。電荷放大器主要由一個具有高開環(huán)增益和電容負反饋的 MOSFET( 半導(dǎo)體場效應(yīng)晶 體管 )或 JFET(面結(jié)型場效應(yīng)晶體管 )的反向電壓放大器組成, 因此它的輸入產(chǎn)生高絕緣阻抗, 會引起少量電流泄漏。忽略 Rt 和 Ri,輸出端電壓為: )( 1 1 1 crt r r o CCC AC C Q U 對于足夠高的開環(huán)增益,系數(shù) 1/AC 接近于零。因此可以忽略電纜和傳感器的電容,輸 出電壓僅由輸入端電壓和量程電容決定。 r o C QU 電荷放大器可看成是電荷積分器, 它總是在量程電容兩端以大小相等, 極向相反的電荷 補償傳感器產(chǎn)生的電荷。 量程電容兩端
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實驗六 電荷放大器與電壓放大器 加速度一般通過壓電加速度傳感器進行測量。 電荷放大器能將傳感器輸出的 微弱電荷信號變換成放大了的電壓信號, 同時又能將傳感器的高阻抗輸出變換成 低阻抗輸出。壓電加速度傳感器的輸出需經(jīng)電荷放大器進行變換 (即電荷—電壓 轉(zhuǎn)換),方可用于后續(xù)的放大、處理,因此電荷放大器是加速度測量中必不可少 的。下圖為電荷放大器的仿真原理圖。 下圖為電荷放大器仿真的波形圖。 用運放構(gòu)成同相放大器可以實現(xiàn)電壓放大。下圖為電壓放大器仿真的原理 圖。 下圖為電壓放大器的波形圖。
EIT UVICURE Plus Ⅱ 單通道能量儀 / EIT UV Power Puck Ⅱ 四通道 UV測量計
這款UV能量計,第一次設(shè)定UV工業(yè)的標準,現(xiàn)在正設(shè)定一個新的標準,使用先進的性能和容易讀取的顯示,多用戶選擇模式,PC通訊能用于數(shù)據(jù)記錄和曲線分析,以及過程驗證 。
容易使用,一鍵完成ON/OFF和運行操作。
容易讀取數(shù)據(jù)顯示屏,同時顯示4個波段。
UV Power Puck II上4個波段的數(shù)據(jù)可以同時顯示在顯示屏上,讓操作員快速讀取。不需要切換獲得8個數(shù)值,一次讀取。軟按鍵用于功能選擇,在顯示屏的下方有指示,方便操作員選擇和使用。
標準EIT多波段:
UVA (320-390nm),UVB (280-320nm)
UVC (250-260nm),UVV (395-445nm)
標準版本 10 Watt UVA, UVB, UVV;1 Watt UVC。低功率版本 100 mW。
提供用戶可選的儀表模式用于數(shù)據(jù)分析,比較,篩選和操作設(shè)定。
用于比較讀數(shù)。在系統(tǒng)安裝和檢修故障的時候非常有用。用戶可以將選定UV讀數(shù)存儲為基準線或是參考讀數(shù),然后和另一個讀數(shù)比較。儀表會顯示兩個讀數(shù),并指示讀數(shù)之間的變化百分比。數(shù)據(jù)顯示為mJ/cm2 ,mW/cm2, 和百分比。
圖形模式顯示采集到的每個UV波段的UV照度和能量。圖形展示為照度隨時間而變化。右邊顯示的圖形表示一個燈或是2個燈的固化系統(tǒng)。
測量的單位是用戶可選擇的,讓操作員容易讀取。數(shù)據(jù)將按您的需要顯示。選擇的單位可以是:mJ/cm2,mW/cm2,J/cm2,W/cm2,uJ/cm2,uW/cm2。
彩色,容易讀取的顯示屏
可以選擇低,中和高強度用于圖形顯示。
UV能量計和PC/PDA符合串口通訊協(xié)議。下載收集的數(shù)據(jù)到計算機做統(tǒng)計分析和數(shù)據(jù)記錄,以及過程驗證。
顯示 :容易讀取,黃色數(shù)字,黑色背景
測量范圍
標準版本:UVA,UVB,UVV -10mW/cm2 to 10W/ m2;UVC -5mW/cm2 to 1W/cm2
低功率版本:UVA,UVB,UVC,UVV:100microW/cm2 to 100mW/cm2
測量精度
± 10%;± 5% 典型
光譜范圍
(UV Power Puck II)
4通道連續(xù)監(jiān)控320-390nm (UVA), 280-320nm (UVB), 250-260nm (UVC), 395-445nm (UVV)
光譜范圍
(UVICURE Plus II)
1通道連續(xù)監(jiān)控. 320-390nm (UVA), 280-320nm (UVB), 250-260nm(UVC), 395-445nm (UVV) (需在定購前確定UV波段)
空間響應(yīng) :近似余弦
操作溫度 :0-75°C內(nèi)部溫度。允許較短時間的更高外部溫度(當(dāng)溫度超過相應(yīng)的規(guī)格,會有提示音)
時間規(guī)定
2分鐘DISPLAY模式 (沒有按鍵動作)。EITIM也可以設(shè)置沒有時間顯示。
電池 :兩只可更換AAA堿性電池
電池壽命 :大約20小時顯示時間
尺寸 :直徑117mm x高度127mm
重量 :289 克
外殼材料 :鋁和不銹鋼
手提包重量 :260克
手提包尺寸 274mm寬×89mm高×197mm深
容易使用,一鍵完成ON/OFF和運行操作。容易讀取數(shù)據(jù)顯示屏,同時顯示4個波段。
UV PowerPuck II上四個波段的數(shù)據(jù)可以同時顯示在顯示屏上,讓操作員快速讀取。不需要切換獲得8個數(shù)值,一次讀取。軟按鍵用于功能選擇,在顯示屏的下方有指示,方便操作員選擇和使用。
UVA(320-390nm),UVB(280-320nm) UVC(250-260nm),UVV(395-445nm)
動態(tài)范圍:標準版本1 10WattUVA,UVB,UVV;1WattUVC。低功率版本 100mW。
設(shè)置功能:提供用戶可選的儀表模式用于數(shù)據(jù)分析,比較,篩選和操作設(shè)定。
用于比較讀數(shù)。在系統(tǒng)安裝和檢修故障的時候非常有用。用戶可以將選定UV讀數(shù)存儲為基準線或是參考讀數(shù),然后和另一個讀數(shù)比較。儀表會顯示兩個讀數(shù),并指示讀數(shù)之間的變化百分比。數(shù)據(jù)顯示為mJ/cm
美國產(chǎn)EIT UVICURE PlusII和UV PowerPuck II UV能量計是之前全球UV工業(yè)廣泛應(yīng)用UVICURE Plus和UV PowerPuck的最新版本。帶用戶可選的抽樣速率,新的測試儀可以用于高速傳送帶或是更慢的生產(chǎn)線,測量和其他的EIT產(chǎn)品兼容。