制作變壓器所使用的鐵心材料由于磁飽和呈現(xiàn)出如圖19所示的B-H特性(實(shí)際的鐵心中存在磁滯,這里省略)。
為了測(cè)定B—H特性,如圖1所示使交流流過鐵心,再進(jìn)一步疊加上直流,這時(shí)在次級(jí)一側(cè)就會(huì)產(chǎn)生2次諧波(在這個(gè)圖中,為了便于理解,用三角波說明驅(qū)動(dòng)的交流。使用正弦渡時(shí)也有同樣的現(xiàn)象)。
應(yīng)用這個(gè)原理,如圖2所示,用鎖相放大器的2F模式檢測(cè)2次諧波。如果將此作為反向的直流反饋給變壓器,這個(gè)系統(tǒng)就總能夠?qū)︽i相放大器進(jìn)行修正使其不產(chǎn)生2次諧波。所以,鎖相放大器的修正直流電流與流過的直流相等,通過測(cè)量鎖相放大器的輸出,就能夠測(cè)量電流。
圖1 直流疊加在變壓器上,會(huì)產(chǎn)生2次諧波
圖2 基于變壓器和鎖相放大器的電子束測(cè)量
由于鎖相放大器變成了反饋環(huán)的一部分,所以如果存在有2次遲滯的因素,系統(tǒng)將變得不穩(wěn)定。所以,PSD后面的LPF(低通濾波器)應(yīng)該在6dB/oct下使用,使得鎖相放大器中不產(chǎn)生90o以上的滯后。
也許想在濾波器和二極管的檢波電路中進(jìn)行這樣的應(yīng)用,但是由于一般的檢波電路中得不到有關(guān)正、負(fù)的信息,所以無法工作。在這里,相敏檢波電路的特性得到有效的利用。
當(dāng)直流電流流過導(dǎo)體時(shí),不需要這么復(fù)雜的系統(tǒng)。不過在測(cè)量電子、質(zhì)子、離子等的粒子束的場(chǎng)合,這是一種有用的方法。