evtiheeva_n_n__izmerenie_yelektricheskih _i_neyelektricheskih (1024282), страница 29

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 29)

Они зависят к а к от материала, т а к и от условий,п р и к о т о р ы х п р о и з в о д и т с я и х о п р е д е л е н и е ( о т ф о р м ы о б р а з ц а , о т па­раметров намагничивающего тока, режима намагничивания и т.п.).Влияние вихревых т о к о в , магнитной в я з к о с т и и других процессовд е ф о р м и р у е т г и с т е р е з и с н у ю п е т л ю т а к и м о б р а з о м , что о н а с т а н о в и т с яближе к эллипсу (особенно в области слабых т о к о в и в ы с о к и х частот).Т а к а я к р и в а я называется динамической петлей.

Геометрическое местов е р ш и н д и н а м и ч е с к и х п е т е л ь н а з ы в а е т с я д и н а м и ч е с к о й к р и в о й нама­гничивания.В число о с н о в н ы х д и н а м и ч е с к и х х а р а к т е р и с т и к в х о д я т различныев и д ы магнитной проницаемости и магнитные потери в материале приего намагничивании.Т а к , в случае, если д и н а м и ч е с к а я п е т л я имеет ф о р м у эллипса, в в о д я тпонятие к о м п л е к с н о й магнитной проницаемости:М, =В/Qbtyгде В и Я -= д,- /л2 ,(3.14)к о м п л е к с ы эквивалентных синусоид магнитной индукциии напряженности;лексной8= цте-'[im= \цг | = y/fii + \i\' =проницаемости,Вт/ц(1Нт - м о д у л ь к о м п ­к о т о р ы й называется амплитудной магнитнойпроницаемостью; t g 6 = Л 2 / М 1 — тангенс угла магнитных потерь.Эквивалентныесинусоидывыбираютсятакими,ч т о б ы динамичес­к а я п е т л я и м е л а т у ж е ф о р м у , что и п р и р е а л ь н ы х м а г н и т н о й и н д у к ц и ии н а п р я ж е н н о с т и , к о т о р ы е , к а к п р а в и л о , н е я в л я ю т с я с и н у с о и д а м и од­новременно.Полные потери на динамическое перемагничивание характеризуютсяплощадьюдинамическойпетли.Посколькудинамическиехарактери­стики зависят от условий, при к о т о р ы х они определяются, эти у с л о в и яв к а ж д о м к о н к р е т н о м случае д о л ж н ы б ы т ь ч е т к о о г о в о р е н ы .3.3.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИКМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВОсновнымметодом определения статических характеристикя в л я е т с я и н д у к ц и о н н о - и м п у л ь с н ы й . О н реализуется п р и п о м о щ и балли111Рис. 3.8с т и ч е с к о й у с т а н о в к и , с х е м а к о т о р о й п р и в е д е н а н а р и с .

3.8. К а т у ш к а Ыс л у ж и т д л я н а м а г н и ч и в а н и я о б р а з ц а , к а т у ш к и L2 и L3 я в л я ю т с я измери­т е л ь н ы м и . Н а м а г н и ч и в а ю щ а я к а т у ш к а L1 и и з м е р и т е л ь н а я к а т у ш к а L2,п р е д н а з н а ч е н н а я д л я и з м е р е н и я м а г н и т н о й и н д у к ц и и , о х в а т ы в а ю т обра­зец,тогда к а кк а т у ш к а L3, с п о м о щ ь ю к о т о р о й и з м е р я ю т напряжен­н о с т ь м а г н и т н о г о п о л я , р а с п о л а г а е т с я у п о в е р х н о с т и о б р а з ц а , н е охва­т ы в а я его. О б р а з ц о в а я к а т у ш к а в з а и м н о й и н д у к т и в н о с т и Мс обмотка­миL4и L5используетсядляградуировкибаллистическогогальва­н о м е т р а PG.

Ц е п ь п и т а н и я с о д е р ж и т и с т о ч н и к п о с т о я н н о г о н а п р я ж е н и я ,а м п е р м е т р ы РА1и РА2с р е о с т а т а м и R1и R2.П е р е к л ю ч а т е л ь SA1 по­з в о л я е т п о д к л ю ч а т ь и с т о ч н и к п и т а н и я л и б о к н а м а г н и ч и в а ю щ е й катуш­ке Ы,ти М.л и б о к первичной о б м о т к е L5 к а т у ш к и в з а и м н о й индуктивнос­П е р е к л ю ч а т е л ь SA2позволяет менять полярность напряжения,п о д а в а е м о г о на к а т у ш к и L1и л и L5. К л ю ч S B с л у ж и т д л я у с п о к о е н и яп о д в и ж н о й ч а с т и г а л ь в а н о м е т р а PG, п е р е к л ю ч а т е л ь SA3 п о з в о л я е т зако­ротитьт у часть ц е п и п и т а н и я , к о т о р а яс о с т о и т и з а м п е р м е т р а РА2 ир е о с т а т а R2 и и с п о л ь з у е т с я т о л ь к о п р и о п р е д е л е н и и т о ч е к п е т л и гисте­резиса.П е р е к л ю ч а т е л ь SA4 д а е т в о з м о ж н о с т ь п о д к л ю ч а т ь г а л ь в а н о м е т рPG л и б о к к а т у ш к е L2 д л я о п р е д е л е н и я м а г н и т н о й и н д у к ц и и , л и б о кк а т у ш к е L 3 д л я о п р е д е л е н и я н а п р я ж е н н о с т и м а г н и т н о г о п о л я .

Магази­ны с о п р о т и в л е н и я R3 и R4 п о з в о л я ю т и з м е н я т ь ч у в с т в и т е л ь н о с т ь изме­рительной цепи.Экспериментальноеку £ ф д112иопределениепостоянных пом а г н и т н о м у пото­£ ф # > н е о б х о д и м ы х д л я и з м е р е н и я В и Н, производится приу с т а н о в к е п е р е к л ю ч а т е л я SA1 в п о л о ж е н и е 2.долженSA3При этом переключательб ы т ь з а м к н у т . П е р е к л ю ч а т е л ь SA4 у с т а н а в л и в а е т с я в тре­б у е м о е п о л о ж е н и е (в п о л о ж е н и е / д л я о п р е д е л е н и я Сф^ и в п о л о ж е н и е 2д л я определения С ф # ) • Процедура определения постоянных совпадаетс описанной в§3 . 1 . Н а п р а в л е н и е т о к а в о б м о т к е L5 и з м е н я е т с я п р ип о м о щ и п е р е к л ю ч а т е л я SA2.В к а ч е с т в е п р и м е р а о п р е д е л е н и я с т а т и ч е с к и х х а р а к т е р и с т и к рассмот­р и м п о л у ч е н и е о с н о в н о й к р и в о й н а м а г н и ч и в а н и я .

П р е ж д е ч е м присту­п и т ь к п о л у ч е н и ю т о ч е к э т о й к р и в о й , м а г н и т н ы й о б р а з е ц с л е д у е т раз­м а г н и т и т ь . Д л я р а з м а г н и ч и в а н и я п е р е к л ю ч а т е л ь SA1ние 1, а п е р е к л ю ч а т е л ь SA3 — вс т а в я т в положе­з а м к н у т о е п о л о ж е н и е .

З а т е м реоста­т о м R1 у с т а н а в л и в а ю т в к а т у ш к е L1 м а к с и м а л ь н о е з н а ч е н и е намагничи­вающего т о к а . После этого т о к в к а т у ш к е Ы медленно уменьшают дон у л я , м н о г о к р а т н о м е н я я е г о н а п р а в л е н и е п е р е к л ю ч а т е л е м SA2.Пос­л е р а з м а г н и ч и в а н и я м о ж н о п р и с т у п и т ь к п о л у ч е н и ю п е р в о й т о ч к и основ­ной к р и в о й намагничивания. В к а т у ш к е Ыкуустанавливают некотороен а м а г н и ч и в а ю щ е г о т о к а J t и п р о и з в о д я т м а г н и т н у ю подготов­значениеобразца,заключающуюсят о к а It.направления(8—10 раз)измененииП р и э т о м п е р е к л ю ч а т е л ь SA4 д о л ж е нвмногократномнаходитьсяв н е й т р а л ь н о м п о л о ж е н и и , т.е.

г а л ь в а н о м е т р P G д о л ж е н б ы т ь о т к л ю ч е н .Ц е л ь м а г н и т н о й п о д г о т о в к и — д о б и т ь с я у с т о й ч и в о г о , с т а б и л ь н о г о маг­нитногосостояниянапряженностьтушкиL3находитсяиТ о к 1Хобразца.которогоизмеряетсябаллистическоговположении 2 ) .магнитноег а л ь в а н о м е т р а PGп о л е Нх,( п е р е к л ю ч а т е л ь SA4Направление тока в к а т у ш к е Ыи з м е н я е т с я на п р о т и в о п о л о ж н о еотсчет п е р в о г овозбуждаетп о с р е д с т в о м и з м е р и т е л ь н о й ка­быстроп е р е к л ю ч а т е л е м SA2 и п р о и з в о д и т с ямаксимального отклонения указателя баллистическогогальванометраНаоснованиисоотношений,аналогичныхпри­в е д е н н ы м В § 3.1, м о ж н о получитьHi3= С ф ^ в т ^ ^ з -Для измерения( -15)магнитной индукции В tп е р е к л ю ч а т е л ь SA4 д о л ж е ннаходиться в п о л о ж е н и и /.

П р и э т о м к б а л л и с т и ч е с к о м у гальванометруподключаетсятока визмерительнаякатушкаИзменениеL2.направленияк а т у ш к е Ы приводит к перемагничиванию образца и наведениюв к а т у ш к е L 2 Э Д С . П е р в о е ' м а к с и м а л ь н о е о т к л о н е н и е у к а з а т е л я балли­стическогогальванометраct^jсвязаносозначениемм а г н и т н о й ин­дукции В i соотношениемВи(3.15)площадии(3.16)катушекнамагничиванияс и м в о л а м и w 2 , w 3 ns2, s 3 о б о з н а ч е н ы ч и с л а в и т к о вL2 и L3.находятсяПоследующиеаналогичноточки основной кривойпервой,н о п р и б о л ь ш и х зна113чениях тока намагничивания(/, < / 2 < / 3 .

. . ) •Припомощибаллистическойустановкиможноопределитьточкипетли гистерезиса, а т а к ж е н е к о т о р ы е в а ж н ы е статические параметры,такие,какк о э р ц и т и в н а я сила,коэффициент прямоугольностии др.3.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИКМАГНИТНЫХОднимизМАТЕРИАЛОВу д о б н ы х с п о с о б о в о п р е д е л е н и я д и н а м и ч е с к и х ха­рактеристик являетсяо с ц и л л о г р а ф и ч е с к и й . С х е м а у с т а н о в к и приведе­на на р и с . 3.9*> П р и п р о х о ж д е н и и п е р е м е н н о г о т о к а по п е р в и ч н о й на­магничивающейЭДС,к а т у ш к е L1мгновенноезначениевизмерительнойк а т у ш к е L2к о т о р о й согласнонаводитсяз а к о н у электромагнит­ной индукцииe(r)=-w2s2dB/dt.Т а к и м о б р а з о м , д л я т о г о ч т о б ы н а п р я ж е н и е , п р и л о ж е н н о е к верти­к а л ь н ы м пластинам осциллографа, былопропорциональномагнитнойиндукции в сердечнике, н е о б х о д и м о ЭДС проинтегрировать по в р е м е н и .Вкачествеинтегрирующейиспользуется/?С-цепочка,состоящаяиэR2 и С.

В ы х о д н о е н а п р я ж е н и е и н т е г р и р у ю щ е г о к о н т у р аUt=1—iidtС*1R2CJ e(t)dt =w2s2BR2C.(3.17)К а к в и д н о и э р и с . 3.9, п о с л е д о в а т е л ь н о с н а м а г н и ч и в а ю щ е й обмот­к о й L1в к л ю ч е н р е з и с т о р R1,падение Напряжения на к о т о р о м послеу с и л е н и я п о д а е т с я н а г о р и з о н т а л ь н о о т к л о н я ю щ и е п л а с т и н ы осциллог­рафа.ЭтонапряжениепропорциональнонамагничивающемутокуU 2 = IR 1, а с л е д о в а т е л ь н о , и м а г н и т н о м у п о л ю Н:U2 =(3.18)Рис. 3.9114Это н а п р я ж е н и е п о с л е у с и л е н и я п о д а е т с я на в е р т и к а л ь н о отклоняю­щие пластины.ВформулахW.L2;(3.17)иwu(3.18)w2—число— средняя длина витка к а т у ш к и £ 7 ; sI2витковкатушек Ы— п л о щ а д ь в и т к а катуш­к и L2.

И т а к , н а в е р т и к а л ь н ы е п л а с т и н ы о с ц и л л о г р а ф а п о д а е т с я напря­жение,мгновенноезначениекоторогопропорциональноиндукции вс е р д е ч н и к е , а на г о р и з о н т а л ь н ы е — н а п р я ж е н и е , м г н о в е н н о е з н а ч е н и ек о т о р о г о п р о п о р ц и о н а л ь н о н а п р я ж е н н о с т и п о л я . Н а э к р а н е осциллогра­ф а в и д н а д и н а м и ч е с к а я п е т л я г и с т е р е з и с а , п о к о т о р о й м о ж н о опреде­лить интересующие наблюдателя параметры.Глава четвертаяИЗМЕРЕНИЕН Е З Л Е К Т Р И Ч Е С К И Х ВЕЛИЧИН4.1. СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ ПРИБОРОВ ДЛЯИЗМЕРЕНИЯ НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИНПриборыдляизмерениянеэлектрических величини л и от­д е л ь н ы е и х п р е о б р а з о в а т е л и в р а б о ч и х у с л о в и я х п о д в е р г а ю т с я воздей­ствиюразличных н е б л а г о п р и я т н ы х условий, у х у д ш а ю щ и х их точность.Однимизметодовуменьшенияпогрешностиявляетсяструктурныйм е т о д .

П о э т о м у м е т о д у п р и б о р с т р о и т с я и з п р е о б р а з о в а т е л е й , подвер­ж е н н ы х д е й с т в и ю в л и я ю щ и х в е л и ч и н , н о е г о с т р у к т у р н а я с х е м а выби­рается т а к о й , чтобы частные погрешности отдельных преобразователейвзаимнокомпенсировались.Структурныйметод позволяет построить" х о р о ш и й " прибор, используя " п л о х и е " преобразователи.Структурнаяс х е м а п р и б о р а в о м н о г о м о п р е д е л я е т е г о с в о й с т в а .

Характеристики

Список файлов книги