2.3空間電磁場測試臺架

2.3.1系統意義

隨著無線電能傳輸技術的應用深入到日常生活中，人們對于該技術的安全性也是越來越關注。由于無線電能傳輸系統的中發射端與接收端之間存在電磁場，普通大眾對于電磁場的大小是否滿足國家標準十分關心。因此需要準確測量發射端與接收端的電磁場分布情況，這對系統的改進與優化也起到了重要的作用。

對于空間電磁場的測量方法而言，一般是采用感應線圈法測量磁場場強，采用電極板測量電場場強，需要通過人體手持測量環境中某一點的磁場或者電場。但是該方式存在缺陷，由于需要手持測量容易受到人體自身干擾，主觀測量誤差大，對于特定位置的測量可重復性差，信號容易被干擾，并且探頭體積大，容易對電磁場產生畸變。

本臺架采用高精度電磁場傳感器，光纖輸出保證數據傳輸的穩定性，主機與傳感器可分離，極大的減小測量誤差，保證測量精度。同時通過matlab系統進行上位機控制，可根據測量對象定制三維掃描系統，實現多自由度、預定軌跡掃描?？臻g電磁場測試臺架不僅能夠對任何永磁或電磁產品進行空間電磁場三維分析，同時可以對無線電能傳輸系統，如電動汽車無線充電系統、高鐵列車無線充電系統、智能家電無線充電系統等提供電磁場測量方面的支持。

2.3.2空間電磁場測試臺架

(1)

機械臂工作半徑：600mm；

(2)重復定位精度：±0.1mm；

(3)自由度：6；

(4)電源：AC100-240V,50/60HZ。

2.3.3測試結果及分析樣例

線圈中心平面處的電磁場分布可以反映出無線電能傳輸系統的空間耦合特性，因此選取X-Z面、X-Y面和Y-Z面三個面進行測量。假設本套無線電能傳輸設備的諧振頻率為65kHz，發射端與接收端的距離調整為20cm，高頻功率電源的輸出功率調到300W，輸出的電流為6.56A，負載功率為207W，輸出電壓為22.7V，輸出電流為9.34A。測量結果如下圖所示。

X-Z面磁場及各方向云圖