Измерение кривой намагничивания

1. Включить в сеть 220 В источник питания постоянного и переменного тока и микровеберметр Ф5050.

2. Привести образец в размагниченное состояние. Для этого подключить его переключателем П₃ к источнику переменного тока (положение "размагничивание"). Увеличить с помощью автотрансформатора AT напряжение до максимума и плавно снизить его до нуля.

3. Поставить тумблер П₃ в положение "измерение", т.е. подключить намагничивающую обмотку к источнику постоянного тока. При этом напряжение на источнике должно быть равно нулю. Для измерения кривой индукции пропустить минимальный ток через намагничивающую обмотку n₁ приведя тем самым образец в некоторое намагниченное состояние, соответствующее точке B₁ на кривой намагничивания (рис.18). Если ток трудно установить регулятором на самом блоке питания, следует включить в намагничивающую цепь сопротивление R, разомкнув при этом тумблер П₁.

Рис. 18. К измерению кривой намагничивания.

4. Подготовить к приему сигнала микровеберметр. Для этого нужно нажать кнопку "пуск" и сразу же после этого изменить магнитный поток в образце на противоположный, т.е. переключить ток переключателем П₂. При этом состояние образца переходит по петле гистерезиса в точку (-H₁, -B₁), т.е. изменение потока

,

где S - площадь поперечного сечения образца. Отсюда

. (22)

Время, в течение которого микровеберметр способен воспринять сигнал, определяется положением "время индикации" и составляет приблизительно 3-4 секунды. Если на микровеберметр посылать сигнал после этого времени, то прибор либо не сработает совсем, либо проинтегрирует импульс частично.

Измерить при переключении тумблераП₂ снова в прежнее положение. При этом образец должен возвратиться в состояние (+H₁,+B₁)- Поскольку , то нужно взять из них среднее и рассчитатьВ₁. Подобным образом произвести измерение не менее 16-20 точек на кривой намагничивания, доведя образец до насыщения. При этом устанавливать нужный ток через намагничивающую обмотку можно при плавном увеличении тока, так как при уменьшении тока состояние образца вследствие гистерезиса не будет соответствовать кривой намагничивания. Если ошибочно ток установлен больше желаемого, то можно установить нужный ток, но затем включить тумблер П₃ в положение "размагничивание", размагнитить образец, а затем снова включить его в положение "измерение".

5. В состоянии насыщения (при максимальном токе через намагничивающую обмотку) произвести измерения индукции 5-10 раз для оценки погрешности измерения. Результаты занести в табл. 3.

Таблица 3

Измерение кривой намагничивания

i (мA)	ΔΦ1 (мкВб)	ΔΦ2 (мкВб)	ΔΦср (мкВб)	Н (А/м)	В (Тл)	μ

Измерение петли гистерезиса

1. Привести образец в состояние магнитного насыщения. При этом тумблер П₁ должен быть замкнут и магазин сопротивления R установлен на 0. При этом образец находится в состоянии (0) (рис. 19).

2. Разомкнуть тумблер П₁ и поставить на магазине R такое сопротивление, чтобы ток, а соответственно и поле уменьшились до величины +Н, при этом магнитное состояние изменится по "спинке" петли гистерезиса и определится точкой 4: (+В, +Н).

Рис. 19. К измерению петли гистерезиса.

3. Изменить направление поля на противоположное с +Н до -Н тумблером П₂. При этом образец приходит в состояние, определяемое точкой 1.

4. Подготовить к приему сигнала микровеберметр нажатием кнопки "пуск" и замкнуть тумблер П₁. Образец придет в состояние насыщения (-H_max, -B_max), а микровеберметр покажет изменение потока, соответствующее изменению индукции ΔB₁ от –В₁ до -В_max. Согласно (19)

(23)

Вычислить координаты точки 1:

(24)

5. Измерить изменение индукции ΔВ₂. Для этого определить изменение потока ΔФ₂ при размыкании тумблера П₁. Образец оказывается в состоянии 2. Вычислить по формулам, аналогичным (23), (24), координату В₂.

6. Переключить направление поля тумблером П₂. При этом образец придет в состояние 3. Замкнуть тумблер П₁ и измерить при этом изменение индукции ΔВ₃. Рассчитать координаты точки В₃.

7. Разомкнуть тумблер П₁ и измерить при этом изменение индукции ΔВ₄. Рассчитать координаты точки В₄. Таким образом, при одном значении Н находят координаты четырех точек петли гистерезиса (1, 2, 3, 4 на рис. 19).

Уменьшить ток, поставив на магазине сопротивления R большее сопротивление и при новом значении поля Н повторить весь цикл измерений снова.

Измерить на петле гистерезиса 20-28 точек, проделав соответственно 5-7 циклов измерений. Нужно иметь в виду, что измерение петли гистерезиса проводится с целью измерения коэрцитивной силы, поэтому уменьшение тока (поля) надо доводить до значений, меньших коэрцитивной силы. Это довольно просто определить по показаниям микровеберметра, так как в области коэрцитивной силы при переключениях 1-0' и 3-0 ΔΦ должно быть приблизительно , а это число известно по измерениям кривой намагничивания.

Следует заметить, что при измерении петли гистерезиса менять магнитное состояние можно строго по петле гистерезиса. В случае неправильного изменения состояния можно получить при данном поле значение индукции, лежащее между нисходящей и восходящей ветвями петли гистерезиса. Поэтому в случае ошибочного переключения образец необходимо привести в состояние магнитного насыщения и снимать цикл сначала. Результаты измерений заносятся в табл.4.

Таблица 4

Измерение петли гистерезиса

i (мА)	ΔΦ1 (мкВб)	ΔΦ2 (мкВб)	ΔΦ3 (мкВб)	ΔΦ4 (мкВб)

Таблица 4а

H	ΔB1	ΔB2	ΔB3	ΔB4	B1	B2	B3	B4