使用F2030程控功率電流源驅(qū)動(dòng)亥姆霍茲線圈和小型電磁鐵（2/3）

發(fā)布時(shí)間：2025-03-21

（5）電壓鉗位指示和聲訊報(bào)警 與電壓源受*大輸出電流限制類似，電流源也受到*大輸出電壓的限制。f2030的*大有效輸出電壓為100v。輸出電壓由于負(fù)載直流電阻過大而達(dá)到此限制，例如在15歐姆負(fù)載上輸出7a電流時(shí)，所需輸出電壓超出100v，輸出電流的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度開始下降，而當(dāng)輸出電壓達(dá)到開路輸出電壓時(shí)，電流源失去恒流能力而成為恒壓源，輸出電流為開路輸出電壓與負(fù)載直流電阻的比值。f2030的開路輸出電壓約為120v。 為避免這種情況，f2030提供電壓鉗位指示功能。由于負(fù)載直流電阻過大而開始失去恒流能力時(shí)，f2030控制前面板特定的指示燈閃爍，提示操作者。在操作者無法持續(xù)目視關(guān)注f2030時(shí)，f2030還提供可設(shè)置的與指示燈閃爍同步的聲訊報(bào)警功能，從而為生產(chǎn)檢測(cè)線的應(yīng)用提供便利。在需要保持安靜的應(yīng)用場(chǎng)合中，聲訊報(bào)警可按需關(guān)閉。（6）輸出端狀態(tài)控制 輸出電流大于0時(shí)，斷開負(fù)載將導(dǎo)致f2030輸出端呈現(xiàn)高達(dá)120v的開路直流輸出電壓。此高電壓不僅在重新連接負(fù)載時(shí)產(chǎn)生火花和對(duì)負(fù)載的強(qiáng)烈沖擊，還將作為危險(xiǎn)電壓在操作過程中對(duì)操作者造成可能的人身電擊傷害。因此大多數(shù)勵(lì)磁電源必須關(guān)機(jī)操作負(fù)載。 然而，大功率電源的啟動(dòng)通常很費(fèi)時(shí)，因此更換負(fù)載經(jīng)常是耗時(shí)而費(fèi)力的工作。f2030提供的輸出端狀態(tài)控制功能使其具備開機(jī)更換負(fù)載的能力。操作負(fù)載之前，操作者首先控制輸出端進(jìn)入高阻狀態(tài)，并在負(fù)載操作完成后使輸出端恢復(fù)正常輸出狀態(tài)。進(jìn)入高阻狀態(tài)的輸出端可提供足夠高的絕緣電阻，從而有效抑制火花的產(chǎn)生和對(duì)負(fù)載的沖擊，并保護(hù)操作者的人身安全。（7）靈活配置的磁場(chǎng)掃描功能 磁場(chǎng)掃描是勵(lì)磁電源的一項(xiàng)重要應(yīng)用。在傳統(tǒng)的表頭監(jiān)測(cè)型電源中，掃描需要通過在模擬輸入控制端輸入掃描電壓達(dá)成，因此需要額外配置可產(chǎn)生掃描電壓的裝置。同時(shí)，對(duì)模擬信號(hào)的遠(yuǎn)程操作將不可避免的引入噪聲，并*終體現(xiàn)于磁場(chǎng)中。 f2030內(nèi)部配置的微處理器可方便準(zhǔn)確地完成掃描任務(wù)。用戶可在掃描過程中隨時(shí)暫停、繼續(xù)或中止掃描流程。 一些掃描應(yīng)用只需要測(cè)量初始磁化曲線，因此只需進(jìn)行i象限掃描，另一類應(yīng)用則需觀察退磁現(xiàn)象，而需要進(jìn)行i、iii象限掃描。更為復(fù)雜的應(yīng)用中，例如振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)vsm，還需測(cè)量二次磁化參數(shù)，需要在i、iii象限掃描的基礎(chǔ)上追加對(duì)i象限的二次掃描。 為適應(yīng)上述復(fù)雜的掃描要求，f2030提供3種對(duì)應(yīng)的可選掃描模式，用戶可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用靈活配置。此外，通過調(diào)節(jié)電流線性漸變速率，用戶可**控制掃描時(shí)間，以適應(yīng)各種負(fù)載的時(shí)間常數(shù)和不同的測(cè)量速率要求。（8）電流換向 電流換向是勵(lì)磁電源重要的功能。 在很多磁學(xué)測(cè)量中，例如霍爾效應(yīng)測(cè)量，磁場(chǎng)換向是保證測(cè)量準(zhǔn)確度的關(guān)鍵步驟。在vsm中，磁場(chǎng)換向則是測(cè)量退磁參數(shù)的必需手段。磁場(chǎng)換向的*簡(jiǎn)單方法為改變勵(lì)磁電流的方向，即電流換向。 為實(shí)現(xiàn)電流換向，一些勵(lì)磁電源采用雙極方案，即通過互補(bǔ)的推挽輸出級(jí)直接輸出正、負(fù)電流。雙極方案可提供零電流下的平滑換向，而不會(huì)在換向瞬間產(chǎn)生磁場(chǎng)尖峰影響測(cè)量曲線的連續(xù)性。但這種方案通常意味著更高的測(cè)量成本，以及驚人的重量和龐大的體積。此外，由于零電流誤差，雙極方案可能在正負(fù)電流之間存在可考的優(yōu)良值差異，這在例如霍爾效應(yīng)測(cè)量中將造成不可忽略的測(cè)量誤差。 為降低用戶的測(cè)量成本，f2030采用成本更低的繼電器換向方案。由于無需互補(bǔ)輸出級(jí)，f2030的內(nèi)部主電源和線性調(diào)整部分至少可節(jié)省50%的成本、重量和體積。此外，繼電器換向方案可避免零點(diǎn)誤差對(duì)正、負(fù)電流差異的影響，因此f2030可保證輸出大小相同但方向相反的電流。 繼電器換向由于換向瞬間可能產(chǎn)生的磁場(chǎng)尖峰而受到詬病，此問題來源于零點(diǎn)誤差。存在零點(diǎn)誤差時(shí)，即使設(shè)置輸出電流為0，仍將產(chǎn)生毫安級(jí)的輸出電流，在切換瞬間的輸出端短暫開路期間于輸出端產(chǎn)生高電壓，切換結(jié)束后此高電壓施加于負(fù)載產(chǎn)生電流尖峰，進(jìn)而產(chǎn)生磁場(chǎng)尖峰。為解決此問題，f2030內(nèi)部采用的方法，使零點(diǎn)誤差限制于10微安以下，從而將換向瞬間產(chǎn)生的開路電壓抑制在微小的范圍內(nèi)。在示波器上，f2030電流換向產(chǎn)生的電流沖擊幾乎無法察覺。