磁场检测
工频磁场检测标准

工频磁场检测标准# 工频磁场检测标准## 一、前言嘿,朋友们!你知道吗?在我们的生活周围,有各种各样看不见摸不着的东西在悄悄地影响着我们,工频磁场就是其中之一。
随着现代科技的发展,像电力系统、电气设备那是越来越多啦,这些东西都会产生工频磁场。
那为了保障我们的健康,确保各种设备正常运行,工频磁场检测标准就应运而生啦。
这个标准就像是一把尺子,用来衡量工频磁场的各种情况,让我们能清楚地知道磁场是不是在一个安全、合理的范围内呢。
## 二、适用范围1. 电力设施周边- 咱们先说说变电站吧。
变电站周围就需要进行工频磁场检测。
比如说,在城市里新建一个变电站,那它周围的居民区、学校、医院等地就需要按照工频磁场检测标准来检测磁场强度。
因为变电站里有很多大型的电力设备,这些设备运行的时候会产生工频磁场。
如果磁场强度太大,可能会对周围居民的健康有影响,也可能会干扰医院里一些精密的医疗设备呢。
2. 工业场所- 在一些大型工厂里,有很多电机、变压器之类的电气设备。
像钢铁厂,那里有大量的大型电机在不停地运转,产生工频磁场。
这个标准就适用于检测这些设备周围的工频磁场是否符合要求。
要是磁场过强,可能会影响工人的身体健康,也可能会对一些电子仪器、控制系统产生干扰,导致生产出现问题。
3. 家庭环境- 现在家庭里的电器也是越来越多啦,像冰箱、电视、微波炉等。
虽然单个电器产生的工频磁场可能比较小,但是当它们都集中在一个小空间里的时候,总的工频磁场强度也可能不容忽视。
所以,这个标准也可以用来检测家庭环境中的工频磁场,让我们的生活环境更加健康、安全。
## 三、术语定义1. 工频磁场- 说白了,工频磁场就是指频率为50Hz或者60Hz(在不同国家地区可能有所不同,我们国家主要是50Hz)的磁场。
这个频率的磁场主要是由电力系统和大多数的电气设备运行时产生的。
你可以想象一下,就像水波一样,只不过这个是磁场的“波”,而且是按照固定的频率在那里“荡漾”呢。
机场磁场检测实验报告

机场磁场检测实验报告1. 引言磁场是地球的重要属性之一,机场磁场的检测对于航空业具有重要意义。
了解机场的磁场分布情况可以帮助飞行员正确的使用仪表,并确保飞机操作的安全性。
本实验旨在通过磁场检测仪器,对机场磁场进行精确测量,并分析数据得出结论。
2. 实验方法2.1 仪器准备本实验使用了磁场检测仪器,该仪器能够测量磁场的强度和方向。
在进行实验之前,我们对仪器进行了校准,以确保其测量结果的准确性。
2.2 实验地点选择为了获得全面和准确的磁场数据,我们选择了机场的不同区域进行测量。
包括停机坪、跑道、航站楼等位置。
每个位置我们进行多次重复测量,取平均值来减小误差。
2.3 实验过程在实验过程中,我们将磁场检测仪器放置在地面上,并保持水平。
然后,我们点亮仪器,并等待其稳定。
一旦稳定,我们开始记录磁场的强度和方向。
在每个测量点上,我们进行了5次测量,以确保结果的可靠性。
3. 实验结果3.1 停机坪磁场测量在停机坪区域的测量结果如下:测量点强度(μT)方向(度)2 36.1 1213 34.9 1224 35.6 1235 35.3 119平均值35.4 121.0 3.2 跑道磁场测量在跑道区域的测量结果如下:测量点强度(μT)方向(度)1 32.8 902 33.2 873 32.5 904 33.0 895 33.1 88平均值32.9 88.83.3 航站楼磁场测量在航站楼区域的测量结果如下:测量点强度(μT)方向(度)1 40.5 1802 41.0 1774 40.9 1765 40.6 178平均值40.7 178.04. 讨论与结论通过对机场不同区域的磁场测量,我们可以得出以下结论:1. 停机坪的磁场强度为35.4μT,并且方向为121度。
2. 跑道的磁场强度为32.9μT,并且方向为88.8度。
3. 航站楼的磁场强度为40.7μT,并且方向为178度。
从测量结果我们可以看出,不同区域的磁场强度和方向存在一定的差异。
检测空间磁场实验报告

检测空间磁场实验报告实验目的本实验的目的是检测室内和室外的空间磁场,并了解磁场的特性。
实验仪器与材料- 磁力计- 电脑或移动设备- 实验室或室外环境实验原理磁力计是一种测量磁场强度的仪器,它利用霍尔效应来检测磁场的存在和强度。
霍尔效应是指当通过导体中有电流流动时,会产生横向于电流和磁场的电压差。
实验步骤1. 将磁力计打开,并保持垂直于地面的方向。
2. 将磁力计移动到实验室内的不同位置,记录每个位置的磁场强度。
3. 将磁力计移动到室外的不同位置,记录每个位置的磁场强度。
4. 将实验数据记录下来,包括位置和磁场强度。
5. 将数据输入电脑或移动设备进行处理和分析。
实验结果与分析根据实验数据,我们可以得到室内和室外的磁场分布情况。
在室内,由于有许多电器设备的存在,磁场强度往往比较大。
在室外,则受到地球磁场的干扰,磁场强度较为稳定。
通过对实验数据的分析,我们可以发现磁场强度在不同位置之间存在较大的差异。
这可能是由于不同位置的磁场源的不同或者干扰的影响。
同时,我们还可以计算出平均磁场强度和磁场的标准差,从而进一步了解磁场强度的分布情况。
实验结论通过本次实验,我们成功地检测了室内和室外的空间磁场,并了解了磁场的特性。
我们发现室内的磁场强度较大,可能受到电器设备的干扰;而室外的磁场强度较为稳定,可能受到地球磁场的影响。
然而,本实验还存在一些限制和改进的空间。
首先,我们只检测了少数位置的磁场强度,可能无法代表整个实验环境的情况。
其次,我们需要更精确的磁力计和更多的实验数据以提高实验的可靠性和准确性。
参考文献1. Bobrov, P. E., Stanchits, S. V., & Shevchenko, S. L. (2017). Magnetic field indicators of spacecraft and their application for detection of magnetic anomalies of space vehicles. *Russian Journal of Nondestructive Testing*, 53(3), 218-224.2. 蔡文光, 张立群, 彭红虎, 等. (2016). 天地量子纠缠与新物质研究[J]. 物理, 45, 1645-1649.致谢感谢指导老师的悉心指导和实验室成员的合作。
检测磁针南北极的方法有哪些

检测磁针南北极的方法有哪些检测磁针南北极的方法有很多。
下面我将介绍其中一些常用的方法,包括磁针在地球磁场中的指向、磁针对磁场的受力以及使用磁力计测量磁场强度等方法。
首先,我们可以使用磁针在地球磁场中的指向来确定它的南北极。
地球拥有一个类似于一个大磁铁的磁场,其南北极分别位于地球的地理南北极附近。
当将磁针悬挂在一个细线上,使其能自由转动时,它会受到地球磁场的作用而指向地磁北极附近。
因此,当磁针指向磁北时,其南极就在朝向地球南极的那一侧,反之亦然。
其次,用磁针对磁场受力的方法也是检测磁针南北极的一种常用方法。
磁针受力原理基于物体在磁场中会受到力的作用。
当将磁针悬挂在一个竖直的细线上,并保持平衡时,磁针的其中一极(称为南极)会指向地球的地理北极,受到地磁场的引力作用,而磁针的另一极(称为北极)则指向地理南极,受到地磁场的斥力作用。
通过观察磁针的指向以及旋转方向,我们可以确定磁针的南北极。
此外,使用磁力计来测量磁场强度也是检测磁针南北极的一种方法。
磁力计是一种测量磁场强度的仪器。
当将磁力计靠近磁针时,它能够测量到磁场的方向和强度。
通过将磁针的南极和北极分别靠近磁力计的不同位置,我们可以观察到磁力计显示的不同数值。
根据磁针南北极的不同指向,我们可以确定磁力计显示的数值较大的位置对应于磁针的南极,而数值较小的位置对应于磁针的北极。
此外,还有一些其他的方法用于检测磁针南北极,如使用磁铁吸引磁针的方法、使用另一个磁针相互作用的方法等。
这些方法都是基于磁场对磁针产生的作用以及磁针的反应来进行判断磁针南北极的位置。
总之,确定磁针南北极的方法有很多,包括磁针在地球磁场中的指向、磁针对磁场的受力以及使用磁力计测量磁场强度等方法。
这些方法在实际应用中具有一定的可靠性和准确性,可以帮助我们确定磁针的南北极位置。
磁场探测器工作原理

磁场探测器工作原理
磁场探测器是一种用于检测周围磁场强度的仪器。
它的工作原理是基于电磁感应定律,也可以通过霍尔效应实现。
在使用电磁感应定律的磁场探测器中,通常使用线圈作为探测元件。
当外部磁场穿过线圈时,磁场的变化将产生电流。
这个电流可以通过线圈上的电压或电阻来检测。
通过测量电流的大小或电压的变化,可以确定磁场的强度。
而利用霍尔效应的磁场探测器则使用霍尔元件作为磁场传感器。
霍尔元件是一种半导体材料,当其受到垂直于电流方向的磁场作用时,将产生一种称为霍尔效应的电势差。
通过测量这个电势差的大小,可以确定磁场的强度和方向。
无论是使用电磁感应定律还是霍尔效应,磁场探测器都可以通过测量电流、电压或电势差来检测周围磁场的强度和方向。
这些探测器广泛应用于磁场测量、磁导航、磁材料测试等领域。
天珠最简单的检测磁场方法

天珠最简单的检测磁场方法
天珠是一种具有特殊能量的物品,据信拥有能够调节人体气场、促进身体健康的功效。
为了确保天珠的能量处于良好状态,检测其所处环境的磁场是非常重要的。
以下是天珠最简单的检测磁场方法:
步骤一:准备工作
首先需要准备一枚天珠和一个磁力计。
磁力计可以在家居用品或者电子器材店购买到。
步骤二:测量
将磁力计置于天珠周围,记录下每个方向的磁力值。
可以将天珠放置在不同的位置,如手中、口袋、抽屉中等,以便获得更全面的数据。
步骤三:分析
将记录下来的数据进行分析,观察天珠所处环境的磁场是否稳定,强度是否合适。
如果磁场过强或过弱,可以考虑调整天珠的位置,以达到最佳状态。
总之,通过这种简单的方法,我们可以及时了解天珠所处环境的磁场情况,保证其能够发挥最佳功效。
- 1 -。
(无损检测新技术课件)数字化磁性检测技术的磁场测量技术

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磁场测量技术-方法
华中科技大学机械学院
6. 磁屏蔽技术
磁场测量最易受到外界磁场的干扰,采用磁屏蔽技术后可以减弱杂散磁场的影响。 在测量中,通常采用高导磁材料做成壳体(箱体)以使腔体内的测量单元免受体外磁 场的影响,一般可将体外磁场减至1/5~1/8之间,好的屏蔽体可减小得更小。磁屏 蔽是保证测量稳定性和可靠性必不可少的措施,对弱磁场的测量尤为重要。
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磁场测量技术-基本要求
华中科技大学机械学院
1. 根据不同的检测目的和检测方法选择最佳的敏感元件。一般而言,随 着磁场测量灵敏度的提高,元件和测量装置的成本增高。为了获得最优的 性能价格比,灵敏度的选择应根据被测磁场的强弱选用适当的元件,并满 足信号传输的不失真或干扰影响最小的要求。
2. 磁场信号是一空间域信号,测量元件的敏感区域是局部的,一般由元 件的尺寸和性能决定。为了能够测量出空间域变化频率较高的磁场信号, 必须要求测量元件或单元具有相应的空间分辨能力。对应于空间域中的磁 场信号,这一分辨能力可在一维、二维或三维空间中来描述。空间分辨力 是反映测量元件或单元敏感区大小的指标,具有方向性,沿不同的方向, 空间分辨能力会不同。
4. 磁敏电阻 灵敏度是霍尔元件裸件的20倍左右,工作温度在-40℃~150℃,灵敏度为0.1V/T, 具有较宽的温度使用范围。空间分辨力等与元件感应面积有关。
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磁场测量技术-原理与元件 华中科技大学机械学院
5. 磁敏二极管、磁敏三极管
磁敏二极管是继磁敏电阻和霍尔元件之后发展起来的新型磁电转换器件。与后二者 相比,磁敏二极管具有体积小、灵敏度高等特点。在磁敏二极管加一正向电压后, 其内阻的大小随周围磁场的大小和方向的变化而变化。通过磁敏二极管的电流越大, 则在同样磁场下输出电压越大;而所加的电压一定时,在正向磁场的作用下,电流 减小,反向磁场时电流加大。磁敏二极管工作电压和灵敏度随温度升高而下降,通 常需要补偿。磁敏三极管是一类对磁场敏感的半导体三极管,与磁敏二极管一样, 为一种新型的磁敏传感器件。磁敏三极管也分为NPN和PNP型两大类。
磁场强度测量方法

磁场强度测量方法
磁场强度测量方法:
① 选择合适仪器如特斯拉计高斯计等专业设备确保其量程精度满足测试需求校准后方可使用;
② 根据被测对象特点搭建实验平台如电磁铁永磁体等确保周围无其他强磁场源干扰测量结果;
③ 将探头缓慢靠近目标位置直至达到预定距离后停止移动等待数值稳定不再跳变此时读数即为当前磁场强度;
④ 对于不规则形状物体或复杂分布磁场需在多个点进行采样绘制三维分布图分析最大最小值所在位置;
⑤ 在动态环境中如交变磁场还需使用快速响应型传感器配合数据采集卡记录磁场随时间变化规律;
⑥ 利用霍尔效应原理通过测量半导体上产生的电压差间接推算出对应点磁场强度适用于微弱信号检测;
⑦ 对于高频磁场可采用天线接收技术将电磁波转换成电信号再经过放大滤波处理得到所需信息;
⑧ 在研究地球磁场分布时常用磁通门传感器因其具有较高灵敏度且不受温度变化影响广泛应用于地质勘探;
⑨ 对于需要长期监测场合如输电线路周围建议安装固定式监测站实现无人值守连续数据采集分析;
⑩ 在航天航空领域为确保飞行器安全需精确测量其周围空间辐射水平此时需选用宇航级抗辐射型仪器;
⑪ 对于医学应用如MRI成像需保证患者安全因此所用测量工具必须符合生物相容性无毒害残留;
⑫ 最后无论哪种方法都应遵循国家标准行业规范进行操作确保数据真实可靠可供后续研究使用;。
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电磁组竞赛车模路径检测设计参考方案(竞赛秘书处 2010-1,版本1.0)一、 前言第五届全国大学生智能汽车竞赛新增加了电磁组比赛。
竞赛车模需要能够通过自动识别赛道中心线位置处由通有100mA交变电流的导线所产生的电磁场进行路径检测。
除此之外在赛道的起跑线处还有永磁铁标志起跑线的位置。
具体要求请参阅《第五届智能汽车竞赛细则》技术文档。
本文给出了一种简便的交变磁场的检测方案,目的是使得部分初次参加比赛的队伍能够尽快有一个设计方案,开始制作和调试自己的车模。
本方案通过微型车模实际运行,证明了它的可行性。
微型车模运行录像参见竞赛网站上视频文件。
二、设计原理1、导线周围的电磁场根据麦克斯韦电磁场理论,交变电流会在周围产生交变的电磁场。
智能汽车竞赛使用路径导航的交流电流频率为20kHz,产生的电磁波属于甚低频(VLF)电磁波。
甚低频频率范围处于工频和低频电磁破中间,为3kHz~30kHz,波长为100km~10km。
如下图所示:图1:电流周围的电磁场示意图导线周围的电场和磁场,按照一定规律分布。
通过检测相应的电磁场的强度和方向可以反过来获得距离导线的空间位置,这正是我们进行电磁导航的目的。
由于赛道导航电线和小车尺寸l远远小于电磁波的波长λ,电磁场辐射能量很小(如果天线的长度l远小于电磁波长,在施加交变电压后,电磁波辐射功率正比于天线长度的四次方),所以能够感应到电磁波的能量非常小。
为此,我们将导线周围变化的磁场近似缓变的磁场,按照检测静态磁场的方法获取导线周围的磁场分布,从而进行位置检测。
由毕奥-萨伐尔定律知:通有稳恒电流I长度为L的直导线周围会产生磁场,距离导线距离为r处P点的磁感应强度为:图2 直线电流的磁场210sin 4IB d rθθμθθπ=∫710(410)TmA μπ−−=× (1) 由此得: ()012cos cos 4IB rμθθπ=−。
对于无限长直电流来说,上式中10θ=,2θπ=,则有04IB rμπ=。
图3:无限长导线周围的磁场强度在上面示意图中,感应磁场的分布是以导线为轴的一系列的同心圆。
圆上的磁场强度大小相同,并随着距离导线的半径r 增加成反比下降。
2、磁场检测方法:人类对于磁场的认识和检测起源很早,我国古代人民很早就通过天然磁铁来感知地球磁场的方向,从而发明了指南针。
但是对于磁场定量精确的测量以及更多测量方法的发现还是在二十世纪初期才得到了突飞猛进的进展。
现在我们有很多测量磁场的方法,磁场传感器利用了物质与磁场之间的各种物理效应:磁电效应(电磁感应、霍尔效应、磁致电阻效应)、磁机械效应、磁光效应、核磁共振、超导体与电子自旋量子力学效应。
下面列出了一些测量原理以及相应的传感器:(1) 电磁感应磁场测量方法:电磁线磁场传感器,磁通门磁场传感器,磁阻抗磁场传感器。
(2) 霍尔效应磁场测量方法:半导体霍尔传感器、磁敏二极管,磁敏三极管。
(3) 各向异性电阻效应(AMR)磁场测量方法。
(4) 载流子自旋相互作用磁场测量方法:自旋阀巨磁效应磁敏电阻、自旋阀三极管磁场传感器、隧道磁致电阻效应磁敏电阻。
(5) 超导量子干涉(SQUID)磁场测量方法:SQUID薄膜磁敏元件。
(6) 光泵磁场测量方法:光泵磁场传感器。
(7) 质子磁进动磁场测量方法。
(8) 光导纤维磁场测量方法。
以上各种磁场测量方法所依据的原理各不相同,测量的磁场精度和范围相差也很大,10-11-107G。
我们需要选择适合车模竞赛的检测方法,除了检测磁场的精度之外,还需要对于检测磁场的传感器的频率响应、尺寸、价格、功耗以及实现的难易程度进行考虑。
在下面所介绍的检测方法中,我们选取最为传统的电磁感应线圈的方案。
它具有原理简单、价格便宜、体积小(相对小)、频率响应快、电路实现简单等特点,适应于初学者快速实现路经检测的方案。
通电导线周围的磁场是一个矢量场,场的分布如图四所示。
如果在通电直导线两边的周围竖直放置两个轴线相互垂直并位于与导线相垂直平面内的线圈,则可以感应磁场向量的两个垂直分量,进而可以获得磁场的强度和方向。
图4:导线周围的感应电磁场导线中的电流按一定规律变化时,导线周围的磁场也将发生变化,则线圈中将感应出一定的电动势。
根据法拉第定律,线圈磁场传感器的内部感应电压E 与磁场()B t 、电磁线圈的圈数N 、截面积A 的关系有:0()()()()r dB t d t E NA dt dtμμΦ=×=−感应电动势的方向可以用楞次定律来确定。
由于本设计中导线中通过的电流频率较低,为20kHz ,且线圈较小,令线圈中心到导线的距离为 r3所示的()d t k dI E dt r dt rΦ=−== (2) 即线圈中感应电动势的大小正比于电流的变化率,反比于线圈中心到导线的距离。
其中常量K 为与线圈摆放方法、线圈面积和一些物理常量有关的一个量,具体的感应电动势常量须实际测定来确定。
3、双水平线圈检测方案不同的线圈轴线摆放方向,可以感应不同的磁场分量。
我们先讨论一种最简单的线圈设置方案:双水平线圈检测方案。
在车模前上方水平方向固定两个相距L 图5 双水平线圈检测方案为了讨论方便,我们在跑道上建立如下的坐标系,假设沿着跑道前进的方向为z 轴,垂直跑道往上为y 轴,在跑道平面内垂直于跑到中心线为x 轴。
xyz 轴满足右手方向。
假设在车模前方安装两个水平的线圈。
这两个线圈的间隔为L ,线圈的高度为h ,参见下图5所示。
左边的线圈的坐标为(x,h,z ),右边的线圈的位置(x-L,h,z)。
由于磁场分布是以z 轴为中心的同心圆,所以在计算磁场强度的时候我们仅仅考虑坐标(x,y)。
由于线圈的轴线是水平的,所以感应电动势反映了磁场的水平分量。
根据公式(2)可以知道感应电动势大小与22hx h+成正比。
图6 感应线圈的布置方案假设5,(15,15)h cm x cm =∈−+,计算感应电动势22hE h x=+随着线圈水平位置x 的变化取值,如下图所示:x/cmE /V感应电动势图7线圈中感应电动势与它距导线水平位置x 的函数如果只使用一个线圈,感应电动势E 是位置x 的偶函数,只能够反映到水平位置的绝对值x 的大小,无法分辨左右。
为此,我们可以使用相距长度为L 的两个感应线圈,计算两个线圈感应电动势的差值:122222()d h hE E E h x h x L =−=−++− 下面假设30L cm =,计算两个线圈电动势差值d E 如下图所示:x/cmE d /V图8 感应电动势差值d E 与距离x 之间的函数从上图可以看出,当左边线圈的位置15x cm =的时候,此时两个线圈的中心恰好处于跑道中央,感应电动势差值d E 为0。
当线圈往左偏移,(15,30)x ∈,感应电动势差值小于零;反之,当线圈往右偏移,(0,15)x ∈,感应电动势大于零。
因此在位移030cm ∼之间,电动势差值d E 与位移x 是一个单调函数。
可以使用这个量对于小车转向进行负反馈控制,从而保证两个线圈的中心位置跟踪赛道的中心线。
通过改变线圈高度h ,线圈之间距离L 可以调整位置检测范围以及感应电动势的大小。
三、电路设计原理从上面检测原理可以知道,测量磁场核心是检测线圈的感应电动势E 的幅值。
下面将从感应线圈、信号选频放大、整流与检测等几个方面讨论电路设计的问题,最后给出电路设计系统框图和实际电路。
1、感应磁场线圈:检测线圈可以自行绕制,也可以使用市场上能够比较方便购买的工字型10mH 的电感。
如下图所示。
图9 几种10mH 电感这类电感体积小,Q 值高,具有开放的磁芯,可以感应周围交变的磁场。
如下图所示:图10 工字磁材电感2、信号选频放大使用电感线圈可以对其周围的交变磁场感应出响应感应电动势。
这个感应电动势信号具有以下特点:(1) 信号弱:感应电压只有几十个毫伏。
在检测幅值之前必须进行有效的放大,放大倍数一般要大于100倍(40db )。
(2) 噪声多:一般环境下,周围存在着不同来源、不同变化频率的磁场。
如下表所示:够有效的放大,并且去除其它干扰信号的影响。
可以使用LC 串并联电路来实现选频电路(带通电路),如下图所示:图11:RLC 并联谐振电路上述电路中,E 是感应线圈中的感应电动势,L 是感应线圈的电感量,R0是电感的内阻,C 是并联谐振电容。
上述电路谐振频率为:0f =。
已知感应电动势的频率020f kHz =,感应线圈电感为10L mH =,可以计算出谐振电容的容量为:()()923330116.3310()2220101010C F f Lππ−−===×××××通常在市场上可以购买到的标称电容与上述容值最为接近的电容为 6.8nF ,所以在实际电路中我们选用6.8nF 的电容作为谐振电容。
为了验证RLC 选频电路的效果,我们对比了在有和没有谐振电容两种情况下的电感输出的感应电压。
在导线中通有20kHz 左右,100mA 左右方波电流,在距离导线50mm 的上方放置垂直于导线的10mH 电感,使用示波器测量输出电压波形。
如下图12所示。
电流参考波形55μs线圈感应电压160mVpp电感10mH感应电压距离h=5cm 电感L=10mH55μs电流参考波形电感10mH感应谐振电压距离h=5cm 电感L=10mH 电容C=6.8nF55μs 55μs线圈感应谐振电压300mVpp(A)没有谐振电容时感应电压输出(B)有谐振电容时感应电压输出图12:测量感应线圈两端的感应电压。
从上面结果可以看出,增加有谐振电容之后,感应线圈两端输出感应20KHz 电压信号不仅幅度增加了,而且其它干扰信号也非常小。
这样无论导线中的电流波形是否为正弦波,由于本身增加了谐振电容,所以除了基波信号之外的高次谐波均被滤波除掉,只有基波20kHz 信号能够发生谐振,输出总是20KHz 正弦波。
为了能够更加准确测量感应电容式的电压,还需要将上述感应电压进一步放大,一般情况下将电压峰峰值放大到1-5V 左右,就可以进行幅度检测,所以需要放大电路具有100倍左右的电压增益(40db )。
最简单的设计可以只是用一阶共射三极管放大电路就可以满足要求,如下图所示:图13:单管共射交流放大电路当然,也可以选用运算放大器进行电压放大。
但是需要选择单电源、低噪音、动态范围达、高速运放不太容易,所示不太推荐使用运算放大器进行信号放大。
3、幅度测量测量放大后的感应电动势的幅值E 可以有多种方法。
最简单的方法就是使用二极管检波电路将交变的电压信号检波形成直流信号,然后再通过单片机的AD 采集获得正比于感应电压幅值的数值。
如下图所示:图14:倍压检波电路上图给出了倍压检波电路可以获得正比于交流电压信号峰峰值的直流信号。