3. Подготовка к лабораторной работе
При подготовке к лабораторной работе необходимо проработать такие вопросы.
3.1. Как классифицируют вещества по магнитным свойствам.
3.2. Какие процессы происходят в ферромагнетике при его намагничивании внешним полем.
3.3. Какие различают виды кривых намагничивания магнитного материала.
3.4. Какие магнитные параметры находят наибольшее применение в технике.
3.5. Как классифицируются магнитные материалы по свойствам и техническому назначению.
3.6. Что такое магнитная проницаемость и угол потерь.
3.7. Изучить методику работы с приборами лабораторной установки.
4. Описание лабораторной установки
В состав лабораторной установки входят следующие приборы:
1) универсальное измерительное устройство для измерения координат динамических петель намагничивания и параметров скачков Баркгаузена ферромагнитных материалов - МДС с первичными преобразователями накладного ПП1 и проходного ПП2 типов (см. структурная схема МДС приведенную на рис. 2);
2) Коэрцитиметр КИФМ-1 (см. рис. 3);
3) Куметр Е9-4;
4) Осциллограф.
Прибор МДС создан в результате х/д НИР с использованием a.c.1022038,
1 - задающий генератор;
2 - преобразователь напряжение-ток;
3 - первичный преобразователь (датчик);
4 - объект исследования;
5 - аналоговый ключ;
6 - интегратор;
7 - устройство индикации;
8 - малошумящий усилитель;
9 - схема фазового регулирования;
10 - намагничивающая обмотка датчика 3;
11 - индукционная обмотка датчика 3;
12 - обмотка для регистрации скачков Баркгаузена
Рис. 2. Структурная схема МДС
Отличительной особенностью МДС от выпускаемых промышленностью является использование цифровых методов формирования напряжения намагничивания и выделения фазы интегрирования.
В
основу работы прибора положен
феррометрический метод, в соответствии
с которым используется полупериодная
отсечка, т.е. определяется среднее
значение измеряемого сигнала за половину
его периода. В этом случае среднее за
половину периода
намагничивание значение индуцированной
ЭДС
в вторичной (индукционной обмотке
датчика с числом витков от момента
времени
,
до момента времени
где
- площадь поперечного сечения образца.
При
симметричной динамической магнитной
петле материала
.
Тогда
или
.
Для
изменения момента начала интегрирования
э.д.с, вторичной обмотки датчика
относительно начала периода перемагничивания
материала в МДС используется цифровая
схема фазового регулирования 9 и
аналоговый ключ 5. Схема 9 вырабатывает
сигнал прямоугольной формы, длительность
которого равна длительности половины
периода изменения поля перемагничивания,
а начало соответствует выбранной
координате оси напряженности магнитного
поля. Задающий генератор 1 совместно с
преобразователем напряжение - ток 2
формируют в намагничивающей обмотке
линейно-изменяющийся ток, величина
которого в соответствии с соотношением
(где
- средняя длина магнитной силовой линии)
определяет величину напряженности
магнитного поля. Использование
линейно-изменяющегося поля позволяет
достаточно просто разбить период
перемагничивания на равные части и
осуществлять сдвиг фаз управляющего
напряжения дискретно в соответствии с
этими частями. В МДС весь период
перемагничивания условно разбит на 100
частей (точек). Нулевой координате (точке
00) соответствует нулевая напряженность
поля перемагничивания. Точке 25 (75)
соответствует амплитудное значение
поля перемагничивания. Прибор позволяет
проводить измерения на разных частотах
(табл. 1) и токах (табл. 2)
Таблица 1
Соответствие кодов частоты перемагничивания ее действительному значению
|
Код частоты, F |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Частота, Гц |
2500 |
1250 |
625 |
312 |
156 |
78 |
39 |
10 |
5 |
2,5 |
Таблица 2