Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное

Учреждение высшего профессионального образования

«Уральский федеральный университет

имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Физико-Технологический институт

Кафедра «Физических методов и приборов контроля качества»

Оценка работы__________________

Руководитель __________________

ОТЧЕТ ОБ УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ

на тему:

«ЗНАКОМСТВО С МЕТОДАМИ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ, ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕСЛАМЕТРА FH 54»

Руководитель от предприятия Малыгин М.А.

Руководитель от кафедры Гонтарь Л.А.

Студент Данилова А.А.

группы фт-500602

Екатеринбург 2014

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 3

1 Методы измерения магнитных полей 4

1.1 Магнитное поле 4

1.2 Ядерный магнитный резонанс 4

1.3 Эффект Холла 4

2 Тесламетр FH 54 5

2.1 Что такое Тесламетр FH 54 и для чего он предназначен? 5

2.2 Описание Тесламетра FH 54 6

2.3 Основные метрологические характеристики Тесламетра FH 54 6

2.4 Работа тесламетра FH 54 7

3 Исследование метрологических характеристик тесламетра FH54 и 7

проведение калибровки 7

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 8

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ: 9

ПРИЛОЖЕНИЕ А 11

Протокол калибровки № 08 11

Тесламетр FH 54 11

Введение

Одна из важнейших задач при подготовке специалистов в высшей школе - это выработка творческого подхода в использовании уже накопленных знаний и приобретении новых сведений. Одной из форм такого подхода к обучению является учебно-исследовательская работа студентов (УИРС).  УИРС - это система мероприятий, приобщающая к творческой деятельности, способствующая развитию инициативы, индивидуальных интересов студентов. С 5 сентября по 19 декабря 2014 года я проводила учебно – исследовательскую работу в лаборатории метрологии магнитных измерений и неразрушающего контроля (261) ФГУП «УНИИМ».

Основной целью моей учебно – исследовательской работы является ознакомление с методами измерения магнитных полей и исследование метрологических характеристик тесламетра FH 54.

На период прохождения учебно – исследовательской работы передо мной стояли следующие задачи:

- ознакомление с методами измерения магнитных полей и исследование метрологических характеристик тесламетра FH 54.

- проведение калибровки тесламетра FH 54

Лаборатория метрологии магнитных измерений и неразрушающего контроля занимается:

- разработкой и практической реализацией основных принципов и средств обеспечения единства магнитных и акустических измерений;

- разработкой и изготовлением образцовых мер и средств измерений (СИ) в области магнитного контроля.

- разработкой стандартных образцов состава и свойств магнитных материалов (магнитомягких и магнитотвердых) различных категорий – государственных (ГСО), отраслевых (ОСО) и стандартных образцов предприятия (СОП);

- разработкой стандартных образцов различных категорий для метрологического обеспечения средств неразрушающего контроля, применяемых на предприятиях черной и цветной металлургии;

- проведением испытаний (сертификации) средств магнитных и акустических измерений, средств неразрушающего контроля для целей утверждения типа и занесения в Государственный реестр средств измерений;

- проведением поверки средств магнитных и акустических измерений и т.д.

1 Методы измерения магнитных полей

1.1 Магнитное поле

Магнитное поле — силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения.

Основной силовой характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции В. Магнитная индукция – это векторная величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля (его действия на заряженные частицы) в данной точке пространства [2].

1.2 Ядерный магнитный резонанс

Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) — резонансное поглощение или излучение электромагнитной энергии веществом, содержащим ядра с ненулевым спином во внешнем магнитном поле, на частоте ν (называемой частотой ЯМР), обусловленное переориентацией магнитных моментов ядер.

Метод ЯМР применяют для прецизионного определения параметров магнитного поля. Например, магнитометр Ш1-9 позволяет измерять абсолютные значения магнитной индукции с точностью, не превышающей ±1*10^-5 [3].

1.3 Эффект Холла

Датчик Холла своим появлением обязан американскому учёному-физику Эдвину Холлу, который в 1879 году совершил важное открытие гальваномагнитного явления. Практическая ценность эффекта Холла такова, что датчик, изготовленный на его основе, применяется в самых разных приборах и поныне. Сложное на первый взгляд устройство датчика не является таковым, если детально в нём разобраться.

Эффект Холла, заключается в следующем: если на любой полупроводник, вдоль которого протекает электрический ток, оказать воздействие пересекающим поперёк магнитным полем, то возникнет поле электрическое, называемое электродвижущей силой (ЭДС) Холла. При этом показатель напряжения изменится на величину от 0,4 В до 3 В.

Первые приборы получались довольно громоздкими и не очень эргономичными. Новую жизнь в судьбу датчика Холла привнесло развитие микроэлектроники, когда были придуманы микросхемы. Их стали активно использовать в генераторах Холла, благодаря этому был налажен выпуск миниатюрных датчиков.

В данной работе датчик Холла и эффект ЯМР использовались для измерения индукции магнитного поля [4].