超声波流量计探头及换能器原理  三十一

四.极化系统

为了实现力-电磁的线性转换，避免倍频现象出现和导致“失真”效果，通常采用了极化系统。所谓极化系统，就是在施加交变磁场的同时对原系统还施加一

个很强的恒定磁场-极化磁场。极化磁场可以通过采用直流电磁铁或永久磁铁产生。这时空气隙中的总磁通Φ将由两部分合成-极化磁场的磁通Φ和交变磁场的磁通Φ∽=Φosinωt，即：Φ=Φ∥+Φ∽=Φ∥+Φosinωt

因此电磁作用力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实际上，当Φ∥»Φ∽时，可将Φ∽2忽略不计，则：F=（Φ∥2+2Φ∥Φosinωt）/μoSo=Φ2/μoSo+2Φ∥Φosinωt/μoSo式中第一项为极化力，这是不随时间变化的恒定力或静力，第二项才是与交变磁场同频率的交变作用力，其幅值为：2Φ∥Φo/μoSo，圆频率为ω，衔铁就是在此作用力下做受迫振动的。

这样构成的力-电磁系统即为极化系统，在此系统中，当Φ∥很大时，我们可以知道只需要较小的Φosinωt就能达到较大的交变作用力（见第二项）。

在极化系统中，对电磁激励源的要求是：I=Io+Imsinωt，式中Io即为产生极化磁场所需的恒定电流（直流）。

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