Главная Об электрических измерениях. Достоинства и недостатки



установке переключателя SA1 в положение 2. При этом переключатель SA3 должен быть замкнут. Переключатель SA4 устанавливается в требуемое положение (в положение / для определения Сф и в положение 2 для определения Сф). Процедура определения постоянных совпадает с описанной в § 3.1. Направление тока в обмотке L5 изменяется при помощи переключателя SA2.

В качестве примера определения статических характеристик рассмотрим получение основной кривой намагничивания. Прежде чем приступить к получению точек этой кривой, магнитный образец следует размагнитить. Для размагничивания переключатель SA1 ставят в положение 1, а переключатель SA3 - в замкнутое положение. Затем реостатом R1 устанавливают в катущке L1 максимальное значение намагничивающего тока. После этого ток в катущке L1 медленно уменьшают до нуля, многократно меняя его направление переключателем SA2. После размагничивания можно приступить к получению первой точки основной кривой намагничивания. В катущке L1 устанавливают некоторое значение намагничивающего тока Ji и производят магнитную подготовку образца, заключающуюся в многократном (8-10 раз) изменении направления тока Д. При этом переключатель SA4 должен находиться в нейтральном положении, т.е. гальванометр PG должен быть отключен. Цель магнитной подготовки - добиться устойчивого, стабильного магнитного состояния образца. Ток Д возбуждает магнитное поле Hi, напряженность которого измеряется посредством измерительной катушки L3 и баллистического гальванометра PG (переключатель SA4 находится в положении 2). Направление тока в катушке L1 быстро изменяется на противоположное переключателем SA2 и производится отсчет первого максимального отклонения указателя баллистического гальванометра Ogjj- На основании соотношений, аналогичных приведенным В § 3.1, можно получить

1 = <фя"бЯ1/2МоНзХз. (3.15)

Для измерения магнитной индукции В i переклю,чатель SA4 должен находиться в положении J. При этом к баллистическому гальванометру подключается измерительная катушка L2. Изменение направления тока в катушке L1 приводит к перемагничиванию образца и наведению в катушке L2 ЭДС. Первое максимальное отклонение указателя балли-. стического гальванометра Ogj связано со значением магнитной индукции Б i соотношением

1 =<%B«65l/2w2S2. (3.16)

В (3.15) и (3.16) символами W2, иха, обозначены числа витков и площади катушек L2 и L3. Последующие точки основной кривой намагничивания находятся аналогично первой, но при больших зна-



чениях тока намагничивания (/, <h </з ...)•

При помощи баллистической установки можно определить точки петли гистерезиса, а также некоторые важные статические параметры, такие, как коэрцитивная сила, коэффициент прямоугольности и др.

3.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Одним из удобных способов определения динамических характеристик является осциллографический. Схема установки приведена на рис. 3.9>» При прохождении переменного тока по первичной намагничивающей катушке LI в измерительной катушке L2 наводится ЭДС, мгновенное значение которой согласно закону электромагнитной индукции

e{t) = -W2S2dB/dt.

Таким образом, для того чтобы напряжение, приложенное к вертикальным пластинам осциллографа, было пропорционально магнитной индукции в сердечнике, необходимо ЭДС проинтегрировать по времени. В качестве интегрирующей используется /?С-цепочка, состоящая иэ R2 и С. Выходное напряжение интегрирующего контура

--ie{t)dt =--,

R2C R2C

(3.17)

Как видно иэ рис. 3.9, последовательно с намагничивающей обмоткой L1 включен резистор R1, падение Напряжения на котором после усиления подается на горизонтально отклоняющие пластины осциллографа. Это напряжение пропорционально намагничивающему току U2 = /R1, а следовательно, и магнитному полю Н:

U2 = RilH/wi.

(3.18)

Образец

-2Г R2


Рис. 3.9



Это напряжение после усиления подается на вертикально отклоняющие пластины.

В формулах (3.17) и (3.18) Wi, W2 - число витков катушек Ы W.L2; I - средняя длина витка катушки £7; Si - площадь витка катушки L2. Итак, на вертикальные пластины осциллографа подается напряжение, мгновенное значение которого пропорционально индукции в сердечнике, а на горизонтальные - напряжение, мгновенное значение которого пропорционально напряженности поля. На экране осциллографа видна динамическая петля гистерезиса, по которой можно определить интересующие наблюдателя параметры.

гпава четвертая

ИЗМЕРЕНИЕ НЕЗЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

4.1. СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ ПРИБОРОВ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

Приборы для измерения неэлектрических величин или отдельные их преобразователи в рабочих условиях подвергаются воздействию различных неблагоприятных условий, ухудшающих их точность. Одним из методов уменьшения погрешности является структурный метод. По этому методу прибор строится из преобразователей, подверженных действию влияющих величин, но его структурная схема выбирается такой, чтобы частные погрешности отдельных преобразователей взаимно компенсировались. Структурный метод позволяет построить "хороший" прибор, используя "плохие" преобразователи. Структурная схема прибора во многом определяет его свойства. Приборы, построенные по простым схемам, обычно дешевле и надежнее приборов, построенных по сложным схемам. Однако усложнение схемы приводит к прибору с лучшими метрологическими характеристиками: меньшей погрешности, меньшей инерционности и т.д.

4.1.1. Последовательное соединение преобразователей

Последовательной схемой соединения преобразователей называется такая, при которой входной величиной каждого последующего преобразователя служит выходная величина предыдущего. Входной величиной первого преобразователя является измеряемая величина. Отдельные преобразователи могут иметь более сложную структуру.

Примером схемы с последовательным соединением преобразователей является структурная схема термоанемометра (прибора для измерения скорости газов). Датчик (рис. 4.1, а) представляет собой платиновую проволоку / с сопротивлением R, припаянную к манганиновым стержням 2, которые смонтированы на ручке 3. Проволока с помощью проводов 4 включена в электрическую цепь, показанную на



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 [36] 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114


0.0131