CN101470128A - 运流电流式测速装置 - Google Patents

Abstract

运流电流式测速装置，用绝缘软磁材料做成一直筒体11，直筒体11的内壁贴一层金属箔筒10且外壁贴一层金属箔筒12，形成一个电容的两个极板，将金属箔筒12和10分别接至电源正负极，使金属箔筒12和10上分别带上正负电荷，再用导线穿绕于直筒体11形成一个感应线圈15，当直筒体11的母线16平行于运动方向V时，由正负电荷形成的运流电流i会在直筒体11的环形方向产生磁场，当电源的极性改变或直筒体11的母线方向转动180°时，直筒体11上的环行磁场会反向，电源的极性不断改变或直筒体11的母线方向不断转动，就形成了交变磁场，所以感应线圈15中会产生感生电动势。

Description

运流电流式测速装置

技术领域：本发明是一种电磁感应测速装置，属于电磁学领域的发明。

背景技术：传统的测量转速的装置有很多，如测速发电机和测量转速的光电计数器。陆地运行的交通工具的测速装置通常是测量车轮转速换算成行驶速度。目前，飞机和船舶的测速采用GPS定位系统，对于垂直于地面的运动速度只能靠换算，难以准确测量。

本发明的目的是提供一种电磁感应式的平动速度测量装置，成为一种新的速度测量方式，在应用于飞机的测速方面有较大的优势。

发明申请内容：本发明是一种测量运动载体平动速度的装置，运用了运流电流原理和电磁感应原理完成的发明，称“运流电流式测速装置”，首先说明本发明的原理。

带电电容器在运动时会产生运流电流以及磁场(以下简称运流磁场)，通过对运流磁场大小的测量就可以知道装载电容器载体的运动速度。

改变电容器的方向可以改变运流磁场的方向，形成交变磁场，测量该交变磁场的大小就可以测量电容器运动的速度；用绝缘性软磁材料做成一直筒体11，(因为直筒体11的轴线与母线16是互相平行的，而附图中画轴线比较困难，所以附图中只画母线16表示直筒体11的轴线方向，垂直于母线16的截面是一个环，包括圆形环、椭圆形环、多边形环)，直筒体11的内壁贴一层金属箔筒10且外壁贴一层金属箔筒12，形成一个电容的两个极板，将金属箔筒12和10分别接至电源正负极，使金属箔筒12和10上分别带上正负电荷，再用导线穿绕于直筒体11形成一个感应线圈15，当直筒体11的母线16平行于运动方向V时，由正负电荷形成的运流电流i会在直筒体11的环形方向产生磁场，当电源的极性改变或直筒体11的母线方向转动180°时，直筒体11上的环行磁场会反向，电源的极性不断改变或直筒体11的母线方向不断转动(由直筒体11的母线16旋转而形成的平面平行于运载体的运行方向V)，就形成了交变磁场，所以感应线圈15中会产生感生电动势。“运流电流式测速装置”包括“旋转直筒体式电磁感应测速装置”和“改变极板电压极性式电磁感应测速装置”两类。

为了描述方便，先对附图作出说明。附图说明

图1——旋转直筒体式电磁感应测速装置形成交变磁场的原理图：1—托板；2—直流电源；3—电源正极接头；4—电源负极接头；7—电源负极导线；8—电源正极导线；9—导线与金属箔筒10的连接点；10—内壁金属箔筒(即直筒体电容器的内极板)；11—绝缘性软磁材料做成的直筒体(简称直筒体)；12—外壁金属箔筒(即直筒体电容器的外极板)；13—导线与金属箔筒12的连接点；14—运流电流(i)示意箭头；16—直筒体母线；22—转轴；★—母线16的尾端；▲—母线16的首端；V—运载体的运行方向；n—旋转直筒体式电磁感应测速装置的旋转速度。

图2——旋转直筒体式电磁感应测速装置原理图：1—托板；2—直流电源；3—电源正极接头；4—电源负极接头；5—信号放大器；6—感应线圈15的一对输出端；7—电源负极导线；8—电源正极导线；9—导线与金属箔筒10的连接点；10—内壁金属箔筒；11—绝缘性软磁材料做成的直筒体(简称直筒体)；12—外壁金属箔筒；13—导线与金属箔筒12的连接点；14—运流电流(i)示意箭头；15—感应线圈；16—直筒体母线；17—电压表；18—电压表输入断；19—信号线；20—信号电刷；21—信号集电环；22—转轴；23—负极集电环；24—正极集电环；25—负极电刷；26—正极电刷；27—直流电源；★—母线16的尾端；▲—母线16的首端；V—运载体的运行方向；n—旋转直筒体式电磁感应测速装置的旋转速度。

图3——改变极板电压极性式电磁感应测速装置的原理图：1—托板；5—信号放大器；6—感应线圈15的—对输出端；9—导线与金属箔筒10的连接点；10—内壁金属箔筒；11—绝缘性软磁材料做成的直筒体(简称直筒体)；12—外壁金属箔筒；13—导线与金属箔筒12的连接点；14—运流电流(i)；15—感应线圈；16—直筒体母线；28—交流电源；29—交流电源的—对接头；30—交流电源的一对导线；★—母线16的尾端；▲—母线16的首端。

图4——旋转体与运流电流的原理图：31—金属薄壁筒；32—电荷；33—外层绝缘筒；34—内层绝缘筒；35—绝缘筒内孔；36—硬磁体条；ω—金属薄壁筒31旋转的角速度。

图5——平动体与运流电流的原理图：37—硬磁铁；38—固定座；39—载体；40—滚轮；41—U形内极板(其上带负电荷

42—绝缘层；43—U形外极板(其上带正电荷

)；41、42、43共同组成U形电容器；S—硬磁铁37的S极；N—硬磁铁37的N极；S’—U形电容器形成运流电流产生的S’极；N’—U形电容器形成运流电流产生的N’极；V1—载体39的运动方向。

图6——平动时电容器转动的原理图：44—上定位针(同时充当负极头)；45—上定位孔(同时充当正极头)；46—电容器上极板(其上带负电荷)；47—电容器下极板(其上带正电荷)；48—软磁铁氧体；V2—电容器的运动方向。(X、Y、Z)——三个坐标轴；46、47、48共同组成圆形平板电容器；N”—圆形平板电容器形成运流电流时产生的N极。

实施例1：载体中平板电容器由运流电流产生转动的测速装置

图6中，圆形平板电容器由上下定位针顶住，可以旋转，上下定位针固定于一个运动载体上，并充当对该电容器充电的导体。当该电容器带电后随载体作直线运动时，相对于地球参照系而言，该电容器会产生运流电流，且必产生一个磁场与其运动方向成90°夹角。因为该运流磁场对于地球参照系而言总是存在的，所以与地磁场必定可以发生作用。如果令该电容器的运动方向V2指向正北或正南，则运流磁场与地磁场成90°夹角，所以该电容器会在这两个磁场作用下转动，其转速与该电容器的运动速度成正比。这就是说，地球上的电荷是否形成了运流电流，取决于电荷是否相对于地球运动，与观察者与电荷是否相对运动无关。这说明在地球上，以地球作为参照系是正确的而以载体是错误的。地球是一个优势参照系。

实施例2：旋转直筒体式电磁感应测速装置

图1中，用绝缘性软磁材料做成一直筒体11，为了描述方便，以直圆筒形体进行描述(实际上椭圆形、多棱形筒都可以)。直筒体11的内表面贴一层金属箔筒10且外表面贴一层金属箔筒12，将金属箔筒12和10通过连接点13和9分别接至电源正负极接头2和3，使金属箔筒12和10上分别带上正负电荷，再用导线穿绕于直筒体11形成一个感应线圈15，将直筒体11的母线16的方向设定首端为“▲”且尾端为“★”，当母线16的方向平行于运动方向V时，运流电流i正好沿直筒体11的母线，那么金属箔筒12和10上的运流电流i等效于形成了一个环行螺线管的电流(差别只是直筒体11的★端和▲端两个端面没有电流，而环行螺线管的两个端面有电流)，环行螺线管的电流产生的磁场方向是沿着螺线管内的环行方向，同样，运流电流i产生的磁场方向是沿着直圆筒体11的圆周方向，假定▲端正指向直线运动方向V，正对★端的方向看，磁场方向为沿直圆筒体11的逆时钟方向；如果托板1旋转了180°，使★端正指向直线运动方向V，仍然正对★端的方向看，磁场方向就反过来了，成为顺时钟方向。所以，如果托板1按(n转/每分钟)的速度旋转，直圆筒体11的圆周磁场方向交变频率为(n/60)Hz，该装置中，由直筒体11的母线16旋转而形成的平面平行于运载体的运行方向V，该平面与托板1平行，转轴22与托板1垂直。

图2是在图1的基础上，在直圆筒体11上穿绕一组感应线圈15，因为直圆筒体11上有交变磁场，所以感应线圈15上会产生感应电势，从感应电势信号输出线6送到信号放大器5放大成大信号，然后送至信号集电环21，再经过信号电刷20送至电压表17。

提供给金属箔筒12和10的电压有两种方式，一种是将直流电源2固定于托板1，由电源正负极接头3和4引出至金属箔筒12和10；另一种是直流电源27通过电源正负电刷26和25至电源正负集电环24和23，继而送至电源正负极接头3和4引出至金属箔筒12和10。

本实施例包括以下特征：直筒体11为用绝缘性软磁材料做成的直圆筒形体；直筒体11的内壁贴一层金属箔筒10且外壁贴一层金属箔筒12，再穿绕一个感应线圈15；对于旋转直筒体式电磁感应测速装置而言，由直筒体11的母线16旋转而形成的平面平行于运载体的运行方向V，信号放大器5和放大器电源、直筒体11和提供给内外壁金属箔筒的直流电源2，都固定于托板1上，提供给内外壁金属箔筒的直流电源27是第二种供电方法，直流电源27固定于运载体上，通过电源集电环(23、24)向内外壁金属箔筒供电，信号放大器5的输出信号通过信号集电环(21)传递到测试仪表。

实施例3：改变极板电压极性式电磁感应测速装置

图3中，托板1和直筒体11并不旋转，母线16的首端▲总是指向运动方向V，而加在内外壁金属箔筒10和12的电源28是交流电源，所以内外壁金属箔筒10和12上电荷是正负交变的，运流电流是正负交变的，从而直筒体11圆周上的磁场方向是交变的；所以感应线圈15上会产生感应电势，从感应电势信号输出线6送到信号放大器5放大成大信号。

原理补充说明，这部分是提供给本发明的理论支持。

原理实验一，旋转体与运流电流的关系。根据图4，从三种情况分析：

第一种情况：金属薄壁筒31(简称金属筒31)上带有电荷32并以角速度ω旋转，根据现有物理定律，地面观察者甲将看到电荷32会产生运流电流，从而会看到内孔35中产生磁场，如果在内孔35中放一块硬磁体条36相对于观察者甲静止，它会在磁场的作用下平移。

再假设有一个观察者乙与金属筒31一起转动，他相对于电荷静止，不会看到运流电流以及磁场，所以认为硬磁体条36不会平移。那么，硬磁体条36移动与否就可以成为相对性原理正确与否的判据。如果观察者乙也看到硬磁体条36的平移，他是无法解释平移原因的。

第二种情况：内层绝缘筒34随外层绝缘筒33转动，即硬磁体条36与金属筒31一起转动，两者之间没有相对运动，根据相对性原理，观察者乙所在的硬磁体条36参照系是不会看到运流电流及其所产生的磁场的，硬磁体条36是不会平移的；但是观察者甲总是会看到磁场的，硬磁体条36是会平移的。假如硬磁体条36不平移，观察者甲会感到奇怪：明明有两个磁场，却不相互作用，那么面临修改物理定律的问题。因此，硬磁体条36移动与否就可以成为相对性原理正确与否的判据。

第三种情况：金属筒31不动而内层绝缘筒34带动硬磁体条36一起转动，那么根据相对性原理，在硬磁体条36参照系的乙看来，金属筒31上的电荷形成了运流电流，会对硬磁体条36参照系形成磁场，产生对硬磁体条36的磁力，判断硬磁体条36会移动。但是观察者甲不会看到磁场的，认为硬磁体条36不会移动。如果硬磁体条36会移动，观察者甲会感到奇怪：明明没有外磁场，硬磁体条36怎么会移动，那么面临修改物理定律的问题。因此，硬磁体条36移动与否就可以成为相对性原理正确与否的判据。

假定根据相对性原理正确，硬磁体条36受到磁力的大小会与它的转速有关；将硬磁体条36的外磁场换成由线圈产生的磁场，不管硬磁体条36旋转与否，总是会与它发生同样大小的作用力。这至少说明运流电流与传导电流就不是等价的了。实际上，以上三种情况的对立推论哪个正确，必须要通过实验进行裁定。

其实，地球磁场可以引起我们思考。假定地球高空的电离层中，有许多电子逃离了地球，那么地球就有一个带正电的电离层，也就是说，地球是一个正电球，地球在太阳系中转动，作为外星球的观察者丙来说，他肯定是认为地球有运流电流磁场的；而如果相对性原理正确，作为地球人来说是不会看到运流电流磁场的，所以，即便我们看到了地球磁场的存在，也不敢相信是由于是地球作为一个正电球旋转而形成的。实际上，由于地球磁场的存在，有多种假设，而推理电离层呈正电性也是一条合理的思路。目前关于地球磁场的解释，物理学界普遍认为：地壳下面有带电的融岩，它们的旋转速度比地球自转速度快，所以产生了地球磁场。这个解释有两个缺陷：第一，根据静电场的理论，一个导体球的内部如果有电荷，总是会跑到最外层去。如果地壳下面的融岩有带电荷，地球虽然不是个导体球，但是经过数十亿年的释放，不断的融岩喷发，其电荷会跑到地球的外层去的。第二，如果融岩的旋转速度比地球自转速度快，难道经过数十亿年的摩擦，还达不到同步吗？

原理实验二，平动体与运流电流的关系。

图5中，39为一个高速载体(速度用v表示)，U形永磁铁37通过底座38固定于39上，对面有一个U形电容器，U形电容器由三部分组成：①U形内极板41(其上带负电荷

，②U形外极板43(其上带正电荷

)，③两极板间的绝缘层42。高速载体39承载U形电容器运动时，对于地面观察者甲而言，外极板43和内极板41上的电荷

和

形成了正负运流电流，该U形电容器会成为一个电磁铁，电磁铁的N’、S’极与U形永磁铁37的S、N极相互吸引，所以该U形电容器会(通过滚轮40)向永磁铁37移动。现在的问题是：跟随U形电容器一道运动的观察者丙会认为该U形电容器形成了磁场吗？根据相对性原理，由于观察者丙与电容器及其静电荷相对静止，他应该认为该电容器没有磁场。但是他无法否认该U形电容器向永磁铁37发生的移动，那么，是什么力使U形电容器产生运动呢？

作为一种对称的分析，假定载体39静止于地面，根据相对性原理，飞机上的观察者丁将看到U形电容器上形成正负运流电流，会成为电磁铁而与永磁铁37相互吸引；而地面观察者甲并不认为有运流电流和相互磁引力。事实上，地面观察者甲应该是对的。

这个实验说明相对性原理应用于运流电流时应该不正确。

以下的内容作为理论分析和计算，其符号与附图和权利要求的原理说明部分无关，不在附图上显示以下部分的这些符号。

电流引力实验。选定两根同规格的平行导线，通以大小相等、方向相同的直流电流。我们知道，电流的本质是电子的定向移动，而这两根导线中的电子是以相同的速度和方向作定向移动，也就是说这两根导线中的电子是相对静止的，根据相对性原理，这两根导线中的电流应该不会相互产生电磁引力。但是实验表明，这两根导线中的电流会相互产生电磁引力；而且(以实验室为参照系)理论分析也可以得到结论：这两根导线中的电流会相互产生电磁引力。这说明，以实验室为参照系是正确的，而以移动的电子为参照系是错误的。参照系并不能随意选定，而是存在优势参照系。对此现象，某些相对论的著作中也作出了相应的解释，认为由于电子的运动产生相对论长度收缩，电子数可以看成少了一点，只有原来的(1-v²/c²)^1/2了，所以磁力就可以用电场力的变化来表述。我们分析认为，两根导线的电子数如果变少，那么两根导线总电荷数都为正，会互相排斥，与事实不合。如果两根导线的电子数变多，也会是互相排斥。

人造卫星的宇宙速度都是以宇宙为参照系的，并不能随意选择参照系，假定选择地球为参照系，那么同步卫星理论上就会掉下来。假定有一个天幔将人造卫星与地球包起来，人们也可以根据人造卫星的运行情况知道有一个优势参照系存在。根据广义相对论，“你原地旋转一圈”与“你不动而宇宙绕你旋转一圈”等价。假如果真如此，在宇宙绕你旋转一圈时，海王星的速度会是多少呢？早就大于飞离太阳系的速度了。所以我们要提出统治场的概念。

统治场定义：在某区域内占统治地位的场(包括万有引力场、电磁力、强力和弱力)，统治场参照系就是由统治场所确定的参照系。我们提出“统治场参照系”的假设认为：在地球引力场占统治地位的区域，地球参照系为统治场参照系。同理，其他占统治地位的场也形成统治场参照系。就象大气层跟随地球走一样，以太跟随着统治场参照系走，统治场参照系中光速不变并且所有物理定律符合各向同性的规律，是最优参照系。实际上，我们是以新的观点启用了以太理论，认为以太是一种物质，弥漫于整个宇宙，也会受到万有引力场(及电磁力、强力和弱力)的作用和拖动，并跟随起统治场运动，所以从宏观的天体看来，以太随着统治场天体一起运动，其相对速度为零，光速相对于以太(也就是相对于统治场参照系)的速度不变，简述为在优势系中光速恒定，只有在统治场参照系中物理定律才会各向同性。例如在地球范围内，地球的引力场占主导地位，所以地球为统治场参照系；同理，在银河系引力场占统治地位的区域内由银河系确定统治场参照系，等等。在原子领域，原子核所确定的参照系为统治场参照系。这样，参照系的选取是否最优就有了客观基础，而随意选取的参照系不会是最优参照系。非统治场确定的参照系中的光速就不一定为常数，如：在航天飞机中测出的光速不会为常数，实验室中高速粒子发射光子，光速对地球而言是常数C，对该粒子本身而言就不是C。统治场参照系概念中的以太是随着统治场运动，而不是固定于一个绝对空间。本文还假设：以太密度与统治场的强弱有关，光速与所在空间的以太密度有关。折射率反映了以太密度。统治场可以是万有引力、电磁力、强力和弱力，所以四种基本力就通过以太和统治场参照系实现统一。

实际上，人们一直在使用着统治场参照系的概念，如：研究原子时，由原子核确定参照系；研究汽车时，由地球确定参照系；研究卫星、行星轨道时，由银河系确定参照系。

采用统治场参照系的概念能解释许多的有关光速的现象和实验，如：迈克尔逊实验、罗基(Lodge)的旋转大钢盘的干涉实验、双星光速观测、光行差现象、菲索实验等等。

迈克尔逊实验。以太静止于作为统治场的地球即可解释。

双星光速观测。双星光线全程经过的是相同统治场，速度相等。

光行差现象。考虑地球统治场和太阳系统治场的“以太风”即可解释。

罗基旋转大钢盘的干涉实验。经计算，大钢盘对钢盘中以太的引力小于地球对钢盘中以太的引力的百万倍，所以地球仍然是统治场。

菲索(Fizeau)实验(1851年)和塞曼(Zeeman)实验(1914-1922年)，用流动水装置验证了菲涅耳(Fresnel)以太拖动系数k＝1-1/n²，其前提是假定以太固定于“绝对空间”，而地球是在以太中穿行产生“以太风”。由于k是n的函数，n又是频率的函数，从而k依赖于光的频率变化，于是导致不同的频率需要不同的以太的结论，从而无法解释色散现象。如果采用统治场参照系的概念，令k固定而与n和频率无关，可解释流动水装置的菲索实验的色散现象。顺水光线和逆水光线在交汇点相遇时的相位差为：

${\mathrm{\δ}}^{,}=2\mathrm{\π\υ}[2/(C_1-\mathrm{kv})-2L/(C_1+\mathrm{kv})]=2\mathrm{\π\υ}[4\mathrm{Lkv}/(C_1^2-k^2{v}^2)]$

式中固定f，由于C₁＝C/n是折射率n的函数，所以也是频率的函数，即δ’随频率变化，这就是色散。

关于质能关系的疑点。相对论的成功，关键之一是在解释“质量—速度”的关系的成功，理论值与实验值非常吻合。但是我们注意到实验是有漏洞的，实验都只检验了加速时“质量—速度”的关系，没有检验加速后再减速的“质量—速度”的关系。比如用回旋加速器将质子加速到0.9C，然后再减速到0.5C，相对论的“质量—速度”的关系仍然正确吗？我们假定：粒子K被电磁场加速是由于有许多更小的电磁微粒子g对粒子K的撞击的结果，而粒子K的质量增加是由于某些撞击粒子K的微粒子g附着在粒子K上的结果。验证以上假设的方法之一是对粒子K加速后减速。比如说回旋加速器使粒子K加速，由于粒子K质量m逐渐变大，所以其角速度ω逐渐变小；然后反过来使粒子K减速，再测试减速后的速度与ω的关系，如果我们的假设正确，减速也会使K粒子质量增加，使ω继续变小。这些微粒子中，一部分与粒子K作完全非弹性碰撞而附着于K粒子上，另一部分微粒子碰撞粒子K以后反弹飞离粒子K，使粒子K产生加速而不增加质量。当K粒子速度低时，微粒子g与粒子K速度差很大，所以附着的几率小而反弹的几率大，当粒子速度增加时，微粒子g与粒子K速度差减小，所以附着的几率增加。附着与反弹的几率依据怎样的规律还不明了，可能与基本粒子对于光速的相对速度v/C或速度的平方(v/C)²有关。

“动钟变慢”1/(1-v²/c²)^1/2是著名结论。当火车以速度v行驶，火车地板上A点有一束光垂直射到车顶的B点，火车上的观察者甲看到的光行程为火车车箱高H，而光到达车顶的B点时，站台观察者乙看到火车行驶了距离S，因此观察者乙看到光行程为(H²+S²)^1/2，由于光速不变，所以观察者甲看到的时间为t＝H/C，而观察者乙看到的时间为t’＝(H²+S²)^1/2/C，由此得到t/t’＝1/(1+S²/H²)^1/2＝1/(1+v²/C²)^1/2，这就是“动钟变慢”的结论。我们如果反其道而行之，令火车地板上有一点B_⊥落后于光源A点的距离为S远，在点B_⊥的垂直上方有一点B’，从A点向B’点射一束光，火车上的观察者甲看到的光行程为(H²+S²)^1/2，而站台的乙是看到的是光垂直到达车顶的B’点，光行程为H，所以观察者甲看到的时间为t＝(H²+S²)^1/2/C，而乙看到的时间为t’＝H/C，由此得到t/t’＝(1+S²/H²)^1/2＝(1+v²/C²)^1/2，得到“动钟变快”的结论。

关于本发明的实施例1的数据估计值和计算。

以下设定：极板间距为d，电荷相对地面的速度为v，直管为半径R，直管长度为L。所以极板10和12的面积为S＝2πRL(两者相差值很小而忽略)，可以求得直管电容器的电容值C、电量值Q、运流电流I，这些符号与附图无关，只涉及本计算内容。

C＝2πεL/(Ln(L+d/R))≈2πεL/(d/R)＝2πεL/(d/R)＝εS/d；Q＝CU＝εSU/d

直管电容单位长度的电荷为Q/L；dQ＝(Q/L)*dL＝(Q/L)*V*dt

所以I＝dQ/dt＝(Q/L)*V＝εSUV/Ld

令ε＝ε₀＝8.85*10^-12(C²*N^-1*m^-2)；μ＝μ₀＝1.257*10^-6(H*m^-1)；设U＝10000(V)，v＝10m秒^-1，n＝10³，f＝10，L＝0.2，R＝0.1，得到S＝2πRL＝0.1256m²，

I＝εSUV/Ld＝ε2πRUV/d＝5.5578*10^-3(A)＝8.85*10^-3*2πR

H＝I/2πR＝8.85*10^-3

考虑提高ε值无意义，Eichenwald在1903年证明：当电容器同其中的电介质一起运动时，总的磁效应与介质的性质(介电常数)无关。这个电流I分布于直管电容器的整个内外两极10和12的板面上，可以将直管电容器看成一个变压器，其原边由两极板构成，等效于是仅一匝的“主绕组”；感应线圈15是n匝的副绕组，(令μ＝10³μ₀＝10³*1.257*10^-6(H*m^-1)；n＝10³，f＝10)；副绕组上的感生电动势为：

E₂＝4.44fn Φ_m

Φ_m＝B*S＝μ*H*L*d＝10⁴*1.257*10^-6*8.85*10^-3*0.2*10^-3

＝2.225*10^-8＝1.257*10^-5*5.5578*10^-3＝1.257*10^-8*5.5578＝9.88**10^-4

这是一个可以测出的量。如果生产出及低矫顽力(<1mA/m)的软磁材料做直管电容器的直管，就可以生产出运流电流式电磁测速器。

一根垂直于地面的导体沿赤道作惯性飞行，切割地磁力线，产生感生电动势的大小会与飞行速度成正比。飞机内的人可以由此得知沿赤道相对地球的速度，所以相对性原理要修正。

Claims (10)

1、一种运流电流式电磁感应测速装置，其特征是：带电电容器在运动时会产生运流电流以及磁场(以下简称运流磁场)，通过对运流磁场大小的测量就可以知道装载电容器载体的运动速度。

2、根据权利要求1所述的运流电流式电磁感应测速装置，其进一步的特征是：改变电容器的方向可以改变运流磁场的方向，形成交变磁场；测量该交变磁场的大小就可以测量电容器运动的速度；用绝缘软磁性材料做成一直筒体11，直筒体11的内壁贴一层金属箔筒10且外壁贴一层金属箔筒12，形成一个电容的两个极板，将金属箔筒12和10分别接至电源正负极，使金属箔筒12和10上分别带上正负电荷，再用导线穿绕于直筒体11形成一个感应线圈15，当直筒体11的母线16平行于运动方向V时，由正负电荷形成的运流电流i会在直筒体11的环形方向产生磁场，当电源的极性改变或直筒体11的母线方向转动180°时，直筒体11上的环行磁场会反向，电源的极性不断改变或直筒体11的母线方向不断转动，就形成了交变磁场，所以感应线圈15中会产生感生电动势。“运流电流式测速装置”包括“旋转直筒体式电磁感应测速装置”和“改变极板电压极性式电磁感应测速装置”两类。

3、根据权利要求1和2所述的运流电流式电磁感应测速装置，其进一步的特征是：图1中，用绝缘软磁材料做成一直圆筒体11，直筒体11的内表面贴一层金属箔筒10且外表面贴一层金属箔筒12，将金属箔筒12和10通过连接点13和9分别接至电源正负极接头2和3，使金属箔筒12和10上分别带上正负电荷，再用导线穿绕于直筒体11形成一个感应线圈15，当母线16的方向平行于运动方向V时，运流电流i正好沿直筒体11的母线，那么金属箔筒12和10上的运流电流i等效于形成了一个环行螺线管的电流，运流电流i产生的磁场方向是沿着直圆筒体11的圆周方向，该装置中，由直筒体11的母线16旋转而形成的平面平行于运载体的运行方向V，该平面与托板1平行，转轴22与托板1垂直。图2是在图1的基础上，在直圆筒体11上穿绕一组感应线圈15，因为直圆筒体11上有交变磁场，所以感应线圈15上会产生感应电势，从感应电势信号输出线6送到信号放大器5放大成大信号，然后送至信号集电环21，再经过信号电刷20送至电压表17。提供给金属箔筒12和10的电压有两种方式，一种是将直流电源2固定于托板1，由电源正负极接头3和4引出至金属箔筒12和10；另一种是直流电源27通过电源正负电刷25和26至电源正负集电环23和24，继而送至电源正负极接头3和4引出至金属箔筒12和10。

4、根据权利要求1和2所述的运流电流式电磁感应测速装置，其进一步的特征是：直筒体11为用绝缘软磁材料做成的直圆筒形体。

5、根据权利要求1和2所述的运流电流式电磁感应测速装置，其进一步的特征是：直筒体11的内壁贴一层金属箔筒10且外壁贴一层金属箔筒12。

6、根据权利要求1和2所述的运流电流式电磁感应测速装置，其进一步的特征是：直筒体11在内壁贴一层金属箔筒10且外壁贴一层金属箔筒12后，再穿绕一个感应线圈15。

7、根据权利要求1和2所述的运流电流式电磁感应测速装置，其进一步的特征是：对于旋转直筒体式电磁感应测速装置而言，由直筒体11的母线16旋转而形成的平面平行于运载体的运行方向V。

8、根据权利要求1和2所述的运流电流式电磁感应测速装置，其进一步的特征是：对于旋转直筒体式电磁感应测速装置而言，提供给内外壁金属箔筒的直流电源27是第二种供电方法，直流电源27固定于运载体上，通过电源集电环(23、24)向内外壁金属箔筒供电。

9、根据权利要求1和2所述的运流电流式电磁感应测速装置，其进一步的特征是：对于改变极板电压极性式电磁感应测速装置而言，托板1和直筒体11并不旋转，母线16的首端▲总是指向运动方向V，而加在内外壁金属箔筒10和12的电源28是交流电源，所以内外壁金属箔筒10和12上电荷是正负交变的，运流电流是正负交变的，从而直筒体11圆周上的磁场方向是交变的；所以感应线圈15上会产生感应电势，从感应电势信号输出线6送到信号放大器5放大成大信号。

10、根据权利要求1所述的运流电流式电磁感应测速装置，其进一步的特征是：圆形平板电容器由上下定位针顶住，可以旋转，上下定位针固定于一个运动载体上，并充当对该电容器充电的导体。当该电容器带电后随载体作直线运动时，相对于地球参照系而言，该电容器会产生运流电流，且必产生一个磁场与其运动方向成90°夹角。因为该运流磁场对于地球参照系而言总是存在的，所以与地磁场必定可以发生作用。如果令该电容器的运动方向V2指向正北或正南，则运流磁场与地磁场成90°夹角，所以该电容器会在这两个磁场作用下转动，其转速与该电容器的运动速度成正比。

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