使用F2030程控功率電流源驅(qū)動亥姆霍茲線圈和小型電磁鐵（2/3）

發(fā)布時間：2025-03-21

（5）電壓鉗位指示和聲訊報警 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。輸出電壓由于負載直流電阻過大而達到此限制，例如在15歐姆負載上輸出7a電流時，所需輸出電壓超出100v，輸出電流的準確度和穩(wěn)定度開始下降，而當輸出電壓達到開路輸出電壓時，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。由于負載直流電阻過大而開始失去恒流能力時，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)目視關注f2030時，f2030還提供可設置的與指示燈閃爍同步的聲訊報警功能，從而為生產(chǎn)檢測線的應用提供便利。在需要保持安靜的應用場合中，聲訊報警可按需關閉。（6）輸出端狀態(tài)控制 輸出電流大于0時，斷開負載將導致f2030輸出端呈現(xiàn)高達120v的開路直流輸出電壓。此高電壓不僅在重新連接負載時產(chǎn)生火花和對負載的強烈沖擊，還將作為危險電壓在操作過程中對操作者造成可能的人身電擊傷害。因此大多數(shù)勵磁電源必須關機操作負載。 然而，大功率電源的啟動通常很費時，因此更換負載經(jīng)常是耗時而費力的工作。f2030提供的輸出端狀態(tài)控制功能使其具備開機更換負載的能力。操作負載之前，操作者首先控制輸出端進入高阻狀態(tài)，并在負載操作完成后使輸出端恢復正常輸出狀態(tài)。進入高阻狀態(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)生和對負載的沖擊，并保護操作者的人身安全。（7）靈活配置的磁場掃描功能 磁場掃描是勵磁電源的一項重要應用。在傳統(tǒng)的表頭監(jiān)測型電源中，掃描需要通過在模擬輸入控制端輸入掃描電壓達成，因此需要額外配置可產(chǎn)生掃描電壓的裝置。同時，對模擬信號的遠程操作將不可避免的引入噪聲，并*終體現(xiàn)于磁場中。 f2030內(nèi)部配置的微處理器可方便準確地完成掃描任務。用戶可在掃描過程中隨時暫停、繼續(xù)或中止掃描流程。 一些掃描應用只需要測量初始磁化曲線，因此只需進行i象限掃描，另一類應用則需觀察退磁現(xiàn)象，而需要進行i、iii象限掃描。更為復雜的應用中，例如振動樣品磁強計vsm，還需測量二次磁化參數(shù)，需要在i、iii象限掃描的基礎上追加對i象限的二次掃描。 為適應上述復雜的掃描要求，f2030提供3種對應的可選掃描模式，用戶可根據(jù)實際應用靈活配置。此外，通過調(diào)節(jié)電流線性漸變速率，用戶可**控制掃描時間，以適應各種負載的時間常數(shù)和不同的測量速率要求。（8）電流換向 電流換向是勵磁電源重要的功能。 在很多磁學測量中，例如霍爾效應測量，磁場換向是保證測量準確度的關鍵步驟。在vsm中，磁場換向則是測量退磁參數(shù)的必需手段。磁場換向的*簡單方法為改變勵磁電流的方向，即電流換向。 為實現(xiàn)電流換向，一些勵磁電源采用雙極方案，即通過互補的推挽輸出級直接輸出正、負電流。雙極方案可提供零電流下的平滑換向，而不會在換向瞬間產(chǎn)生磁場尖峰影響測量曲線的連續(xù)性。但這種方案通常意味著更高的測量成本，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電流之間存在可考的優(yōu)良值差異，這在例如霍爾效應測量中將造成不可忽略的測量誤差。 為降低用戶的測量成本，f2030采用成本更低的繼電器換向方案。由于無需互補輸出級，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誤差對正、負電流差異的影響，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)生的磁場尖峰而受到詬病，此問題來源于零點誤差。存在零點誤差時，即使設置輸出電流為0，仍將產(chǎn)生毫安級的輸出電流，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載產(chǎn)生電流尖峰，進而產(chǎn)生磁場尖峰。為解決此問題，f2030內(nèi)部采用的方法，使零點誤差限制于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。