实验结果 - 基于ADS8364的智能测磁仪设计

　　4 实验结果

 

　　在非铁磁材料中，磁通密度B和磁场强度H之间呈直线关系，直线的斜率等于u0。而在铁磁材料中磁通密度B和磁场强度H之间是非线性的。铁磁材料置于交流磁场中，材料被反复磁化，磁畴相互不停地磨擦、消耗能量，产生磁滞损耗。磁场变化一个周期时，被磁场吸收的能量可用磁滞回线的面积来表示，这部分能量将消耗在铁磁材料内，转化为热能。磁滞损耗用下式表示：

　　其中：V为铁心的体积；f为磁场交变的频率；H为磁场强度；B为磁通密度。

　　磁通密度最大值愈大，磁滞回线面积愈大，磁滞损耗也越大。

　　通过式(1)可以看出，磁通密度与磁感应强度的大小直接影响到磁滞损耗，而磁滞回线面积的大小能够准确反映磁滞损耗情况。据此对一台单相试品变压器进行了测量，记录电压、电流波形及磁滞回线如图4～图7所示。并对采样的电压、电流波形的数据结果与fluk434测的结果进行了比较，认为是正确的。

　　图4和图5分别为交流励磁时的电压电流波形及磁滞回线；图6和图7分别为交直流励磁时的电压电流波形及磁滞回线。由于电压电流的真实值相差太大，图上坐标均采用百分值显示。

 

　　磁通随时间正弦变化，磁饱和的非线性导致磁化电流成为与磁通同相位的尖顶波；磁路饱和越严重，磁化电流的波形越尖，畸变越严重。当有直流励磁电流存在时，激鼓电流已经严重畸变，关于x轴出现了严重不对称。

 

　　5 结语

　　通过设计和实验结果证明，该新型智能测磁仪具有以下特点：

　　(1)采用高精度16位采样模块ADS8364，使得采样精度大大提高，减小了零飘和测量误差。

　　(2)结构简洁，具有较强的抗干扰能力，测量结果受外部环境的影响小。

　　(3)操作简单、功能齐全、使用方便，下位机本身就是一个完整的测量仪器，再配以上位机软件，能够通过图形更加直观地反映测量结果。

　　(4)采用比较成熟的算法及数字信号处理技术，保证了程序运行的可靠性及计算结果的准确性。

　　(5)不仅能够测量交流励磁回路，对于励磁回路中含有直流分量的磁路也能准确地测量。

　　本文将ADS8364与TMS320LF2407相结合，设计开发了新型智能测磁仪，该系统采样精度高，速度快，并可同时采集多路信号，具有广泛的实用价值。