磁場(chǎng)與成分參數(shù)檢測(cè)

會(huì)計(jì)學(xué)1磁場(chǎng)與成分參數(shù)檢測(cè)7.1磁敏傳感器二、磁敏電阻

磁敏電阻的結(jié)構(gòu)形式有兩端型和三端型兩種。其技術(shù)性能參見表7.1.1所示。7.1.2磁敏二極管

一、基本結(jié)構(gòu)與原理磁敏二極管有鍺和硅磁敏二極管兩種。圖所示為磁敏二極管的結(jié)構(gòu)。第1頁/共29頁7.1磁敏傳感器二、磁敏二極管特性

1.磁靈敏度2.輸出電壓特性

3.溫度特4.頻率特性7.1.3磁敏三極管

一、基本結(jié)構(gòu)與原理

長基區(qū)是磁敏三極管的主要特征，圖是鍺管的結(jié)構(gòu)示意圖。

第2頁/共29頁7.1磁敏傳感器二、磁敏三極管的特性

1.磁靈敏度

2.溫度特性

3.頻率特性

第3頁/共29頁

7.2磁場(chǎng)檢測(cè)本節(jié)主要介紹電磁感應(yīng)法測(cè)磁場(chǎng)、磁通門磁強(qiáng)計(jì)測(cè)磁場(chǎng)、霍爾效應(yīng)和核磁共振法測(cè)磁場(chǎng)。7.2.1電磁感應(yīng)法測(cè)磁場(chǎng)

電磁感應(yīng)法測(cè)磁場(chǎng)的理論基礎(chǔ)為電磁感應(yīng)定。圖中，若被測(cè)磁場(chǎng)按正弦規(guī)律變化，穿過測(cè)量線圈的磁通也按正弦規(guī)律變化，即：

第4頁/共29頁7.2磁場(chǎng)檢測(cè)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)：有：測(cè)出感應(yīng)電勢(shì)e，即可算出穿過線圈的磁通幅值φm。被測(cè)磁場(chǎng)的Bm和Hm等于：第5頁/共29頁7.2磁場(chǎng)檢測(cè)一、沖擊法

1.測(cè)量原理

用沖擊法測(cè)量直流磁通的接線圖如圖所示。

2.磁通沖擊常數(shù)的測(cè)量方法

測(cè)量的電路圖如圖所示。第6頁/共29頁7.2磁場(chǎng)檢測(cè)第7頁/共29頁7.2磁場(chǎng)檢測(cè)二、磁通表

磁通表測(cè)量直流磁通的接線示意圖如圖所示。7.2.2磁通門磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量磁場(chǎng)

第8頁/共29頁7.2磁場(chǎng)檢測(cè)7.2.3霍爾效應(yīng)測(cè)量磁場(chǎng)

測(cè)出霍爾電勢(shì)UH的大小，即可得出磁感應(yīng)強(qiáng)度。國產(chǎn)CT3型特斯拉計(jì)就是用霍爾效應(yīng)測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的儀器。可測(cè)量交直流磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，其結(jié)構(gòu)如圖所示。第9頁/共29頁7.2磁場(chǎng)檢測(cè)第10頁/共29頁7.2磁場(chǎng)檢測(cè)7.2.4核磁共振法測(cè)量磁場(chǎng)

核磁共振是指在外磁場(chǎng)的作用下原子核產(chǎn)生的能級(jí)分裂效應(yīng)。第11頁/共29頁7.3氣體成分檢測(cè)成分檢測(cè)的方法主要有化學(xué)式、物理式和物理化學(xué)式等。7.3.1熱導(dǎo)式氣體分析儀

熱導(dǎo)式氣體分析儀是通過檢測(cè)混合氣體導(dǎo)熱系數(shù)變化得知待測(cè)組分含量的。常用的熱導(dǎo)式氣體分析儀由熱導(dǎo)室、測(cè)量電橋和顯示儀組成。第12頁/共29頁7.3氣體成分檢測(cè)圖分別為為熱導(dǎo)室電橋。第13頁/共29頁7.3氣體成分檢測(cè)7.3.2熱磁式氣體分析儀

熱磁式氣體分析儀是利用氣體熱磁效應(yīng)檢測(cè)待測(cè)氣體組分含量的儀表。

一、熱磁式氧氣分析儀

熱磁式氧氣分析儀利用氧的磁化率比其它組分的大得多；溫度的升高磁化率迅速下降的磁特性工作的。第14頁/共29頁7.3氣體成分檢測(cè)熱磁式氧氣分析儀的原理如圖所示第15頁/共29頁7.3氣體成分檢測(cè)二、氧化鋯式氧量分析儀

氧化鋯式氧量分析儀是由氧化鋯固體電解質(zhì)管、鉑電極和引線構(gòu)成，如圖所示。第16頁/共29頁7.3氣體成分檢測(cè)7.3.3紅外線氣體分析儀

紅外線氣體分析儀是應(yīng)用氣體對(duì)紅外線的吸收原理制成的，具有靈敏度高、分析范圍廣、選擇性好等特點(diǎn)。

一、紅外線及其特征

紅外線是一種波長介于可見光和無線電波之間的電磁波。紅外氣體分析儀主要用1到25μm的波段。

紅外線具有以下兩個(gè)特征：1.可被物質(zhì)選擇性吸收。2.吸收時(shí)能量守恒。

第17頁/共29頁7.3氣體成分檢測(cè)二、光的吸收定律

光的吸收定律又稱作朗伯—貝爾定律，表達(dá)式為：三、紅外線氣體分析儀的檢測(cè)原理及結(jié)構(gòu)

紅外線氣體分析儀的結(jié)構(gòu)原理如圖。主要由紅外線輻射光源、氣室、紅外探測(cè)器以及電器電路等部分組成。

第18頁/共29頁7.4氣敏傳感器本節(jié)僅對(duì)應(yīng)用較廣的半導(dǎo)體氣敏傳感器的結(jié)構(gòu)原理及應(yīng)用做簡(jiǎn)要介紹。7.4.1半導(dǎo)體氣敏傳感器

某些半導(dǎo)體元件同氣體接觸時(shí)其性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化，這些元件被稱為半導(dǎo)體氣敏傳感器。一、基本結(jié)構(gòu)圖所示為直熱式結(jié)構(gòu)。第19頁/共29頁7.4氣敏傳感器二、工作原理

燒結(jié)型SnO2氣敏元件是表面電阻控制型氣敏元件，結(jié)構(gòu)模型如圖所示。

第20頁/共29頁7.4氣敏傳感器三、氣敏傳感器的應(yīng)用

1.氣體報(bào)警器圖示為一種簡(jiǎn)單的家用報(bào)警器電路，氣敏元件采用直熱式的TGS109。

第21頁/共29頁7.4氣敏傳感器2.氣體檢漏儀

將氣敏元件作為氣電轉(zhuǎn)換元件并配以相應(yīng)的路而組成。圖是用QM－N5型氣敏元件組成的簡(jiǎn)易袖珍式氣體檢漏儀原理圖。第22頁/共29頁7.4氣敏傳感器7.4.2紅外吸收式氣敏傳感器7.4.3薄膜氣敏傳感器

一、SnO2敏感膜

二、氣敏性能與工作溫度的關(guān)系

三、氣敏性能與摻雜的關(guān)系

四、氣敏性能與薄膜厚度的關(guān)系

第23頁/共29頁7.5濕度和含水量的檢測(cè)氣體中的水分含量稱為濕度，固體中的水分含量稱為含水量。7.5.1濕度的檢測(cè)

濕度可分為絕對(duì)濕度和相對(duì)濕度。濕度的檢測(cè)方法有多種，常見的有絕對(duì)測(cè)濕法、相對(duì)測(cè)濕法和毛發(fā)濕度度計(jì)法。

7.5.2含水量的檢測(cè)

含水量的檢測(cè)主要有電導(dǎo)法、稱重法、電容法、紅外吸收法、微波吸收法等檢測(cè)方法。第24頁/共29頁7.5濕度和含水量的檢測(cè)一、電導(dǎo)法

如圖所示。第25頁/共29頁7.5濕度和含水量的檢測(cè)二、稱重法

稱重法是采用紅外線燈為加熱源，照射被測(cè)物質(zhì)使其水分完全蒸發(fā)即烘干。再用電子稱稱出烘干前后的重量W1和W2，即可求出其含水量M，即：三、紅外吸收法

根據(jù)水分對(duì)1.94μm波長的紅外線吸收較強(qiáng)，對(duì)1.84μm波長的紅外線幾乎不吸收的特性進(jìn)行測(cè)量的方法。

第26頁/共29頁7.6液體濃度的檢測(cè)工業(yè)電導(dǎo)儀是通過測(cè)量溶液的電導(dǎo)，間接地得到溶液濃度的。7.6.1溶液的電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系

電解質(zhì)