01短路铜片

在 利用一个继电器来实现脚踏鼠标按钮 中使用了一个220VAC驱动的小型继电器中的电磁铁来驱动指尖鼠标的左键动作。其中有一个令人奇怪的情况，那就是在线圈的磁芯上，有一半是镶嵌有有一个铜片。

那么问题来了：

这个镶嵌的铜片的作用是什么？
如果将其去掉继电器是否还能够正常工作呢？

^{▲ 交流220VAC驱动的继电器}

这个短路铜片实际上绕过了一多半（三分之二）的电磁铁的铁芯。它将影响了电磁铁的很大一个比例的磁通量。

因此为了能够回答上面的问题，需要能够测量在短路铜片作用下，电磁铁表面的磁场的特性。

^{▲ 继电器内部的交流电磁铁上面的短路铜片}

02线圈基本参数

1.LCR表测量

使用手持LCR表测量继电器线圈的基本参数：

L = 21.88H
Rs=17.28kΩ，使用万用表测量的电阻：14.88Ω

2.电压电流关系

使用自耦变压器调整施加的50Hz的交流电压，测量电压U1,U2，反映继电器上的电压和电流之间的关系。

^{▲ 测量方案}

采样	采样1	采样2	采样3	采样4	采样5	采样6	采样7	采样8	采样9	采样10
Volt(V)	0.12	28.72	59.66	85.54	112.78	135.23	159.94	184.18	204.69	225.77
Curr(A)	4e-05	0.001775	0.003645	0.005212	0.00685	0.008181	0.009651	0.011092	0.012274	0.013465

^{▲ 施加电压与电流之间的关系}

使用最后一组电流（I_L）、电压(U_L)可以计算出继电器线圈的阻抗R_CL：

RCL=ULCL=225.770.013465=16.767kΩR_{CL} = {{U_L } \over {C_L }} = {{225.77} \over {0.013465}} = 16.767k\OmegaRCL=CLUL=0.013465225.77=16.767kΩ

根据前面测量L_C=21.88H，R_C=14.88kΩ，那么线圈电抗的理论值为：

理论值与测量的阻抗之间相差2.25%。

03线圈磁芯磁场

1.测量方法

使用 差分霍尔器件测量电路 中的线性HALL测量线圈磁芯表面的磁感应强度。

使用330Ω电阻采样线圈交流电流波形，对比HALL检测到的次感应信号，可以看到在线圈磁芯表面的感应信号与线圈电流之间基本上是同相的，只是幅值发生变化。

^{▲ 线圈磁芯不同位置的磁场}

2.测量结果

分析前面测量的结果可以看到。在线圈磁芯上的短路铜片并没有对表面的磁场相位产生影响，有可能只是对于磁芯的磁场强度进行衰减。

04也许是简单原因

为了证明这个铜片只能对于所产生的磁场进行衰减，试图将该铜片取下来。但是很困难，所以最终心里还是明白一个问题，那就是：

这个铜片仅仅是为了固定线圈的挡板

在没有找到其它的作证之前，也许这就是答案。也许我还是多虑了。

1.相关解释

(1) 博文后的解释

AYTC100: 那个铜片是分磁环，是交流继电器特有的结构，起到消除继电器内电磁铁在过零点振动的作用

(2) 相关网页

根据前面的提示，搜索“交流电磁铁短路环”进行检测，可以得到一些网页解释：

什么是交流电磁铁的短路环?它有哪些作用?
三项交流电磁铁有无短路环?为什么?
交流电磁铁和直流电磁铁的铁芯上所加的短路环，它们的作用相同吗？
交流电磁铁的短路环有什么作用

2.剩下一个问题：

这个短路环所能够产生的电磁力（磁通量）与主磁路相比，它能够占多大的比例呢？
为什么这个短路环只是合并了磁路的一部分？也就是将原来的Φ\PhiΦ分解成Φ1,Φ2\Phi _1 ,\Phi _2Φ1,Φ2?
如何能够测量这个由于短路环所引起的磁场延迟90°的磁场分量？

■ 相关文献链接:

利用一个继电器来实现脚踏鼠标按钮
差分霍尔器件测量电路

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