超聲波流量計探頭及換能器原理  三十一

四.極化系統

為了實現力-電磁的線性轉換，避免倍頻現象出現和導致“失真”效果，通常采用了極化系統。所謂極化系統，就是在施加交變磁場的同時對原系統還施加一

個很強的恒定磁場-極化磁場。極化磁場可以通過采用直流電磁鐵或永久磁鐵產生。這時空氣隙中的總磁通Φ將由兩部分合成-極化磁場的磁通Φ和交變磁場的磁通Φ∽=Φosinωt，即：Φ=Φ∥+Φ∽=Φ∥+Φosinωt

因此電磁作用力F就是：F= Φ2/μoSo= （Φ∥2+2Φ∥Φ∽+Φ∽2）/μoSo= （Φ∥2+2Φ∥Φosinωt+Φo2sin2ωt）/μoSo= （Φ∥2+2Φ∥Φosinωt+Φo2/2-Φo2cos2ωt/2）/μoSo實際上，當Φ∥»Φ∽時，可將Φ∽2忽略不計，則：F=（Φ∥2+2Φ∥Φosinωt）/μoSo=Φ2/μoSo+2Φ∥Φosinωt/μoSo式中第一項為極化力，這是不隨時間變化的恒定力或靜力，第二項才是與交變磁場同頻率的交變作用力，其幅值為：2Φ∥Φo/μoSo，圓頻率為ω，銜鐵就是在此作用力下做受迫振動的。

這樣構成的力-電磁系統即為極化系統，在此系統中，當Φ∥很大時，我們可以知道只需要較小的Φosinωt就能達到較大的交變作用力（見第二項）。

在極化系統中，對電磁激勵源的要求是：I=Io+Imsinωt，式中Io即為產生極化磁場所需的恒定電流（直流）。

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