Файл: Быков М.А. Электрические измерения электрических величин [учеб. пособие].pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 128

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

(равномерно mo всему периметру). При таком устройстве рас­ сеяние измерительной обмотки минимально.

Цепь, состоящая из регулировочных реостатов Ri (на рисунке показан один реостат), амперметра Ах и обмотки wu, служит для намагничивания образца.

Переключателем Я изменяют (коммутируют) направление тока в намагничивающей обмотке до„.

г с :

 

Рис. ѴІІІ-5

 

 

Цепь

«ключ Л'г—регулировочные реостаты Rz—ампер­

метр АІ»

используется при определении

точек гистерезисного

цикла.

«ключ Кі—баллистический

 

БГ—

Цепь

гальванометр

катушка

M—обмотка ОУи» служит для определения по показа­

ниям баллистического гальванометра величин индукции

В.

Цепь «-катушка M — ключ Къ — реостат R3—амперметр

Л3 »

используется при градуировке баллистического гальваномет­ ра, как было рассмотрено выше.

Снятие статических характеристик начинают с размагни­ чивания образца. Размагничивание осуществляют постоянным

током при уменьшении его

величины до нуля с одновременной

коммутацией его, или переменным током, плавно

уменьшая

его амплитуду

до

нуля. Затем определяют

точки

основной

(коммутационной)

кривой намагничивания.

 

 

Для кольцевого образца связь между напряженностью по­

ля Я и намагничивающим

током / определяется приближенно

зависимостью

 

 

 

 

 

 

Н

=

 

 

(ѴШ-12)

 

 

/ с

 

 

 

где wH —число витков намагничивающей обмотки;

 

/ с р —средняя

длина

пути магнитного

потока

в образ-

це,

см;

 

 

 

 

dca —средний диаметр образца, см.

300


Образец выполняется в виде тонкого кольца, у которого отношение наружного диаметра к внутреннему не превосходит 1,3,

Индукция в образце определяется по показанию баллисти­ ческого гальванометра по формуле

В = — ^ - а ,

-JË-,

 

(ѴІІІ-13)

 

2waS

см2

 

 

где Сб' —определенная

заранее

баллистическая

постоянная

гальванометра,

вб/дел;

 

 

 

wu —число витков измерительной обмотки;

 

5—сечение образца,

см2;

 

 

 

а—наибольший

отброс

указатели

баллистического

гальванометра.

 

 

 

 

При определении точек основной кривой

намагничивания

необходимо строго выдерживать последовательное

увеличение

тока. Если после установки необходимого тока (например, /і) его уменьшить, а затем опять увеличить до той же величины Ii, то магнитное состояние материала уже будет характеризо­ ваться иной (не / ) точкой на кривой и результаты измерения будут неверными.

Определение точек основной кривой намагничивания (рис. ѴІІІ-6) начинают с наименьшего значения напряженности по­

ля Hi.

Для этого, зная зависимость

между намагничивающим

током

/ и напряженностью поля H

(VI 11-12), устанавливают

реостатами Rl

по амперметру Ах ток Іх. Переключатель П при

этом находится

в любом положении,

а ключи Кі и Кз разом­

кнуты; ключ К2

замкнут на все время снятия точек

основной

кривой

намагничивания. Ток /[ переключателем П коммути­

руется

на менее 5 раз для обеспечения стабильного

состояния

образца. Переключатель П оставляют в любом положении. За­ тем замыкают ключ К\ и при переводе переключателя П в противоположное положение отмечают отброс указателя бал­ листического гальванометра ai и определяютсоответютвующую

ординату кривой намагничивания, т. е. индукцию

В\. Здесь

изменение

полярности тока

(c + / j н а — I i ) переключателем

П

соответствует изменению

магнитного состояния

образца

от

точки

/ до точки V (см. рис. ѴІІІ-6), т. е. изменению индукции

от Вх

до В\.

По показанию баллистического гальванометра оп­

ределяется значение 2Ві. Поэтому в формуле (VIII-13) опреде­ ления В іи появляется цифра 2.

Таким образом получают ординаты Нх и Ві первой точки кривой. Аналогично определяют все точки кривой намагничи­ вания, последовательно увеличивая реостатами R\ намагничи­ вающий ток, вплоть до точки 2 (рис. ѴІІІ-6). Для более быст­ рого успокоения БГ после каждого отброса зажимы его замы­ кают накоротко ключом /С4, когда его указатель приближается к нулевому положению.

301


Определение точек петли гистерезиса производят относи­ тельно вершины петли гистерезиса (точки 2). При этом напря­ женность поля Я 3 находят по показанию амперметра А\, а ин­

дукцию ß 3

высчитывают,

находя изменение

индукции

относи­

тельно В2,

т. е. Д # 2 - з

при скачкообразном

изменении

тока от

значения,

соответствующего Н2,

до значения, соответствующе­

го Я 3 . Тогда

индукция

В3

для

точки 3 гистерезиеной

кривой

определится

по формуле

 

 

 

 

Для нахождения

2

_з поступают

следующим

образом.

Переключатель Я ставят в положение 1. Не меняя

сопротив­

ления Ri, при котором был установлен ток І2,

соответствующий

Я(2, размыкают ключ

К2

и сопротивлением

R2

устанавливают

ток / 3 по

амперметру А2

несколько

меньшим

предыдущего

(т. е. ток,

соответствующий Я 3 ) . Ключ К2

опять

замыкают,

коммутируют ток переключателем Я, т. е. возвращают мате­ риал в состояние, которое он имел в точке 2. Переключатель Я оставляют в положении Ключом К\ 'включают цепь баллисти­ ческого гальванометра. Размыкая затем ключ К2, замечают

отброс указателя баллистического гальванометра

аз и по нему

определяют изменение магнитной индукции 2

по формуле

ДІ?2—з Сй'

302


После этого определяют действительное Значение

Ä3 = В 2 - Д£ 2 - 3 .

 

Аналогично находится индукция

В 4 = В2—Д-ог-4

и т. д. до

точки Воет, которая определяется

при выключенном

намаг­

ничивающем токе (переключатель Я — в нейтральном положе­

нии). При этом по отклонению баллистического

гальванометра

определится

\ В 2 - 0 С Г

и затем В о п =

В2 — \ В 2 ~ 0

С 1 .

 

Для нахождения точек участка

#0 ст —5—6—7 петли

ги­

стерезиса с отрицательными значениями напряженности

маг­

нитного поля

поступают следующим образом.

Переключа­

тель Я устанавливают

в положение 1, размыкают ключ К 2 и

реостатами R 2 по амперметру А 2 устанавливают ток, соответ­ ствующий абсолютному значению напряженности поля Н5. За­ тем ключ К 2 замыкают, коммутируют ток переключателем Я . Оставляют переключатель Я в положении 2 (а не 1, как ранее, чем изменяется знак напряженности поля с положительного на отрицательный) и получают точку 7 петли гистерезиса. Раз­ мыкают ключ К 2 , включают баллистический гальванометр клю­ чом К \ . Перебрасывая переключатель Я в положение /, отме­ чают отброс гальванометра и по нему определяют изменение

индукции относительно Bs ( |

£ 7 1 = | В2|),

т. е. Д£ з-5,

Д #2- б .••

и соответствующие значения

индукции

Bs, В6.... По

опреде­

ленным значениям напряженноетей и индукций строят основ­ ную кривую намагничивания и петлю гистерезиса.

Погрешность баллистического метода равна

1—2%.

 

Б. Определение магнитных характеристик

стержневых

 

образцов. Пермеаметры

 

 

 

 

Применение кольцевых образцов вносит много

неудобств

при изготовлении их, так как требует создания тороида

из ис­

следуемого

материала и помещения на нем намагничивающей

и измерительной обмоток.

 

 

 

 

 

Для снятия характеристик образцов разомкнутой

формы

(прямоугольной, в виде параллелепипеда

или цилиндра) ис­

пользуются пермеаметры.

 

 

 

 

ярмо 1

Пермеаметр — это прибор (рис. ѴІП-7),

имеющий

из магнитомягкого материала, которое замыкает

магнитную

цепь образца, и катушки

с намагничивающей

wn

и измери­

тельной wtt

обмотками, в

которые вставляется исследуемый

образец 2.

 

 

 

 

 

 

Измерительная обмотка даи подключается

к

баллистиче­

скому гальванометру или флюксметру. Следовательно, полу­ чив замкнутую магнитную цепь, можно снимать характеристи­ ки исследуемого образца. Напряженность магнитного поля

303