Задачи (991944), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

B=0..0.1 Тл f=2000 Гц ΔT = 60°

Так как поле переменное, возможно применить индукционный преобразователь. Возьмем однослойный индукционный преобразователь диаметром D = 10 мм. Возьмем провод диаметром d = 20 мкм.

Величина напряжения индукционного преобразователя рассчитывается по формуле:

Чтобы при изменении магнитной индукции B = 0..0.1 Тл работать на диапазоне выходного напряжения U=100 мВ найдем число витков из формулы

n = 1

Длина провода обмотки Lo = 0.031 м

Погрешность:

1. От размеров измерительной катушки:

δ = 0.8 %

2. От влияния температуры

α = 1/град –коэффициент линейного расширения меди.

ΔT = 60° δ = 0.2 %

3.6 Выберите преобразователь и найдите его выходной сигнал при измерении

магнитной индукции от 0 до 0.5 Тл постоянного магнитного поля.

Оцените погрешность в диапазоне температур от 0 до 40 град.

Для измерения постоянного поля применяем преобразователь Холла.

Питаем ПХ постоянным током I = Iном = 100мА.

Амплитуда выходного напряжения от датчика Uвых = Bm∙Kм

Kм = 82 мкВ/мТл – магнитная чувствительность.

Uвых = 41 мВ.

Погрешность.

1.

δ = k1∙ΔT k1 = 0.002 %/K – температурный коэффициент ЭДС Холла.

ΔT = 40

δ = 0.08 %

2.

Δ = k2∙ΔT k2= 0.09 мкВ/K – температурный коэффициент остаточного напряжения.

ΔT = 40

Δ = 4 мкВ

3.7 Выберите преобразователь и найдите его выходной сигнал при измерении

напряженности магнитного поля в диапазоне от 0 до 500 А/м частотой

100 Гц. Оцените погрешность в диапазоне температур от 0 до 45 град.

H=0..500 А/м f=100 Гц ΔT = 45°

Так как поле переменное, возможно применить индукционный преобразователь. Возьмем однослойный индукционный преобразователь диаметром D = 10 мм. Возьмем провод диаметром d = 20 мкм.

Величина напряжения индукционного преобразователя рассчитывается по формуле:

Чтобы при изменении напряженности магнитного поля H=0..500 А/м работать на диапазоне выходного напряжения U=10 мВ найдем число витков из формулы

n = 323

Длина провода обмотки Lo = 10.14 м

Погрешность:

1. От размеров измерительной катушки:

δ = 0.8 %

2. От влияния температуры

α = 1/град –коэффициент линейного расширения меди.

ΔT = 45° δ = 0.15 %

3.8 Выберите преобразователь и найдите его выходной сигнал при измерении

магнитной индукции в диапазоне от 0 до 0.5 Тл частотой

1000 Гц. Оцените погрешность в диапазоне температур от 0 до 45 град.

B = 0..0.5 Тл f=1000 Гц ΔT = 45°

Так как поле переменное, возможно применить индукционный преобразователь. Возьмем однослойный индукционный преобразователь диаметром D = 10 мм. Возьмем провод диаметром d = 20 мкм.

Величина напряжения индукционного преобразователя рассчитывается по формуле:

Чтобы при изменении магнитной индукции B = 0..0.5 Тл работать на диапазоне выходного напряжения U = 1 В найдем число витков из формулы

n = 4

Длина провода обмотки Lo = 0.126 м

Погрешность:

1. От размеров измерительной катушки:

δ = 0.8 %

2. От влияния температуры

α = 1/град –коэффициент линейного расширения меди.

ΔT = 45° δ = 0.15 %

3.9 Выберите образец, параметры и режим работы измерительной установки

для определения магнитной характеристики стали 45.

Оценка диапазона измерения.

Br = 1.18 Тл Hs = 15200 А/м

Bs ≈ 1.4∙Br = 1.65 Тл

Выбор образца.

Выбираем кольцевой образец.

Возьмем Rвнешн = 100 мм

Выбор Rвнутр:

2∙π∙ Rвнешн∙Hвнешн = I∙n

2∙π∙ Rвнутр∙Hвнутр = I∙n

Разница радиусов Rвнешн и Rвнутр определяет погрешность. Выберем Rвнутр из расчета погрешности 5% :

Rвнутр = Rвнешн/1.05 = 95 мм

Расчет обмотки возбуждения.

Имеется источник тока I = 10 А .

Средний радиус кольца R = (Rвнутр + Rвнешн) / 2 = 98 мм.

Число витков находим из формулы 2∙π∙ R∙Hs = I∙n

n = 936

Расчет диаметра провода.

Допустимая плотность тока J = 10 А/мм^2 . Диаметр провода находим из формулы: D = 1.13 мм.

Число витков, которое уложится на кольце в один слой, равно 2∙π∙ Rвнутр/D = 527. Необходимо намотать катушку в 2 слоя.

Измерительная часть.

Возьмем шаг изменения магнитной индукции ΔB = Bs/20 = 0.0825 Тл. Микровеберметр Ф18 имеет предел измерения 300 мк Вб, сопротивление внешней цепи должно быть не менее 300 Ом.

Δψ = ΔB∙n∙S = ΔB∙nизм∙b∙t, где b – толщина кольца, t = Rвнешн - Rвнутр.

nизм∙b = 0.73

Возьмем толщину кольца b = 20 мм. Тогда nизм = 37.

Возьмем провод с диаметром, равным диаметру провода обмотки возбуждения.

Удельное сопротивление меди ρ = 0.0175 Ом∙мм^2/м.

Длина провода измерительной катушки Lизм = 2∙(b+t)∙nизм = 1850 мм, сопротивление провода = 0.03 Ом < 300 Ом

Порядок проведения измерений.

- размагнитить образец.

- скачкообразно увеличиваем ток в обмотке возбуждения так чтобы

обеспечить заданный шаг Δψ

- фиксируем значения тока возбуждения (напряженности магнитного

поля) при заданном шаге магнитной индукции ΔB.

3.10 Выберите образец, параметры и режим работы измерительной установки

для определения магнитной характеристики стали 30ХГСА.

Оценка диапазона измерения

Br = 1.33 Тл Hs = 6400 А/м Hc = 1200 А/м

Bs ≈ 1.4∙Br = 1.862 Тл

μок = Br/( μо∙Hc) = 882

Выбор образца

Выбираем образец в форме цилиндра диаметром d = 10 мм,

длиной L = 100 мм (измерение с использованием магнитопровода).

Возьмем магнитопровод из электротехнической стали Э 45 с относительной магнитной проницаемостью μмп = 10000

Расчет обмотки возбуждения.

Имеется источник тока I = 10 А .

Число витков находим из формулы Φ∙(Rм.ok + Rм.мп) = I∙n

Rм.ok = L/(Sок∙ μок ∙ μo) = 1.15E+6

Пусть длина магнитопровода равна 2∙L.

Rм.мп = 2∙L/(Sмп∙ μмп ∙ μo) = 2.026E+5

Максимальное значение магнитного потока Φ = Sок ∙Bs = 1.46E-4 Вб

n = 20

Расчет диаметра провода.

Допустимая плотность тока J = 10 А/мм^2 . Диаметр провода находим из формулы: D = 1 мм.

Измерительная часть.

Возьмем шаг изменения магнитной индукции ΔB = Bs/20 = 0.0825 Тл. Микровеберметр Ф18 имеет предел измерения 300 мк Вб, сопротивление внешней цепи должно быть не менее 300 Ом.

Δψ = ΔB∙nизм∙Sок,

nизм = 41

Возьмем провод с диаметром, равным диаметру провода обмотки возбуждения.

Удельное сопротивление меди ρ = 0.0175 Ом∙мм^2/м.

Длина провода измерительной катушки Lизм = π∙d∙nизм = 1.288 м, сопротивление провода = 0.023 Ом < 300 Ом

Порядок проведения измерений.

- размагнитить образец.

- скачкообразно увеличиваем ток в обмотке возбуждения так чтобы

обеспечить заданный шаг Δψ

- фиксируем значения тока возбуждения (напряженности магнитного

поля) при заданном шаге магнитной индукции ΔB.

3.11 Выберите образец, параметры и режим работы измерительной установки

для определения магнитной характеристики стали 38ХА.

Оценка диапазона измерения.

Br = 1.45 Тл Hs = 5200 А/м

Bs ≈ 1.4∙Br = 2.03 Тл

Выбор образца.

Выбираем кольцевой образец.

Возьмем Rвнешн = 100 мм

Выбор Rвнутр:

2∙π∙ Rвнешн∙Hвнешн = I∙n

2∙π∙ Rвнутр∙Hвнутр = I∙n

Разница радиусов Rвнешн и Rвнутр определяет погрешность. Выберем Rвнутр из расчета погрешности 5% :

Rвнутр = Rвнешн/1.05 = 95 мм

Расчет обмотки возбуждения.

Имеется источник тока I = 10 А .

Средний радиус кольца R = (Rвнутр + Rвнешн) / 2 = 98 мм.

Число витков находим из формулы 2∙π∙ R∙Hs = I∙n

n = 319

Расчет диаметра провода.

Допустимая плотность тока J = 10 А/мм^2 . Диаметр провода находим из формулы: D = 1 мм.

Число витков, которое уложится на кольце в один слой, равно 2∙π∙ Rвнутр/D = 529.

Измерительная часть.

Возьмем шаг изменения магнитной индукции ΔB = Bs/20 = 0.0825 Тл. Микровеберметр Ф18 имеет предел измерения 300 мк Вб, сопротивление внешней цепи должно быть не менее 300 Ом.

Δψ = ΔB∙n∙S = ΔB∙nизм∙b∙t, где b – толщина кольца, t = Rвнешн - Rвнутр.

nизм∙b = 0.73

Возьмем толщину кольца b = 20 мм. Тогда nизм = 31.

Возьмем провод с диаметром, равным диаметру провода обмотки возбуждения.

Удельное сопротивление меди ρ = 0.0175 Ом∙мм^2/м.

Длина провода измерительной катушки Lизм = 2∙(b+t)∙nизм = 1535 мм, сопротивление провода = 0.027 Ом < 300 Ом

Порядок проведения измерений.

- размагнитить образец.

- скачкообразно увеличиваем ток в обмотке возбуждения так чтобы

обеспечить заданный шаг Δψ

- фиксируем значения тока возбуждения (напряженности магнитного

поля) при заданном шаге магнитной индукции ΔB.

3.12 Выберите образец, параметры и режим работы измерительной установки

для определения магнитной характеристики стали 5.

Оценка диапазона измерения

Br = 1.1 Тл Hs = 3600 А/м Hc = 640 А/м

Bs ≈ 1.4∙Br = 1.54 Тл

μок = Br/( μо∙Hc) = 1368

Характеристики

Список файлов ответов (шпаргалок)