基于ADS8364的智能測(cè)磁儀設(shè)計(jì)

　　在非鐵磁材料中，磁通密度B和磁場(chǎng)強(qiáng)度H之間呈直線關(guān)系，直線的斜率等于u0。而在鐵磁材料中磁通密度B和磁場(chǎng)強(qiáng)度H之間是非線性的。鐵磁材料置于交流磁場(chǎng)中，材料被反復(fù)磁化，磁疇相互不停地磨擦、消耗能量，產(chǎn)生磁滯損耗。磁場(chǎng)變化一個(gè)周期時(shí)，被磁場(chǎng)吸收的能量可用磁滯回線的面積來(lái)表示，這部分能量將消耗在鐵磁材料內(nèi)，轉(zhuǎn)化為熱能。磁滯損耗用下式表示：

　　其中：V為鐵心的體積；f為磁場(chǎng)交變的頻率；H為磁場(chǎng)強(qiáng)度；B為磁通密度。

　　磁通密度最大值愈大，磁滯回線面積愈大，磁滯損耗也越大。

　　通過(guò)式(1)可以看出，磁通密度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小直接影響到磁滯損耗，而磁滯回線面積的大小能夠準(zhǔn)確反映磁滯損耗情況。據(jù)此對(duì)一臺(tái)單相試品變壓器進(jìn)行了測(cè)量，記錄電壓、電流波形及磁滯回線如圖4～圖7所示。并對(duì)采樣的電壓、電流波形的數(shù)據(jù)結(jié)果與fluk434測(cè)的結(jié)果進(jìn)行了比較，認(rèn)為是正確的。

　　圖4和圖5分別為交流勵(lì)磁時(shí)的電壓電流波形及磁滯回線；圖6和圖7分別為交直流勵(lì)磁時(shí)的電壓電流波形及磁滯回線。由于電壓電流的真實(shí)值相差太大，圖上坐標(biāo)均采用百分值顯示。

　　磁通隨時(shí)間正弦變化，磁飽和的非線性導(dǎo)致磁化電流成為與磁通同相位的尖頂波；磁路飽和越嚴(yán)重，磁化電流的波形越尖，畸變?cè)絿?yán)重。當(dāng)有直流勵(lì)磁電流存在時(shí)，激鼓電流已經(jīng)嚴(yán)重畸變，關(guān)于x軸出現(xiàn)了嚴(yán)重不對(duì)稱。

　　5 結(jié)語(yǔ)

　　通過(guò)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，該新型智能測(cè)磁儀具有以下特點(diǎn)：

　　(1)采用高精度16位采樣模塊ADS8364，使得采樣精度大大提高，減小了零飄和測(cè)量誤差。

　　(2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，具有較強(qiáng)的抗干擾能力，測(cè)量結(jié)果受外部環(huán)境的影響小。

　　(3)操作簡(jiǎn)單、功能齊全、使用方便，下位機(jī)本身就是一個(gè)完整的測(cè)量?jī)x器，再配以上位機(jī)軟件，能夠通過(guò)圖形更加直觀地反映測(cè)量結(jié)果。

　　(4)采用比較成熟的算法及數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，保證了程序運(yùn)行的可靠性及計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。

　　(5)不僅能夠測(cè)量交流勵(lì)磁回路，對(duì)于勵(lì)磁回路中含有直流分量的磁路也能準(zhǔn)確地測(cè)量。

　　本文將ADS8364與TMS320LF2407相結(jié)合，設(shè)計(jì)開發(fā)了新型智能測(cè)磁儀，該系統(tǒng)采樣精度高，速度快，并可同時(shí)采集多路信號(hào)，具有廣泛的實(shí)用價(jià)值。