1. Кнопкой "сеть" включить питание на испытательный стенд.

2. Тумблером "сеть" (кнопкой POWER) включить осциллограф, поставив переключатель "сеть" звукового генератора в верхнее положение, включить генератор. Осциллографу необходимо в течение 1 мин дать прогреться.

3. Предел шкал V звукового генератора установить в положение 3V. Множитель частоты поставить в положение 1, лимбы подстройки частоты установить в положение 50 Гц и ручкой «рег.вых.» установить напряжение, равную 1.5 В, контролируя по вольтметру “V” генератора амплитуду выходного напряжения. Устройство генератора может отличаться от приведенного.

4. Переключатель множителя длительности развертки осциллографа TIME/DIV поставить в положение "X-Y", Ручками смещения нуля по осям Х и Y ◄POSITION► и ▼POSITION▲ при закороченных входах осциллографа установить точку луча в центре экрана осциллографа. Устройство осциллографа может отличаться от приведенного.

5. Собрать электрическую схему установки в соответствии с рис. 3.

6. Установить по шкале звукового генератора рабочую частоту f₂.

7. Плавно повышая выходное напряжение звукового генератора ручкой "регулировка выхода", довести ток в первичной обмотке сердечника до 0.08 mА.

8. Ручками усиления по вертикальному входу VOLTS/DIV (и «рег.вых.» генератора) развернуть изображение на экране осциллографа так, чтобы координаты вершин петли гистерезиса составляли 50 мм по вертикали.

9. Зарисовать изображение предельной петли гистерезиса на кальку.

10. Снять основную кривую намагничивания на частоте f₂, заданной преподавателем, путем плавного поднятия напряжения звукового генератора от нуля до максимума. При этом точка максимума петли гистерезиса опишет основную кривую намагничивания.

11. Снять частотную зависимость удельных потерь энергии и мощности удельных потерь.

Для чего, установив последовательно частоты f₁, f₂, f₃, измерить площади петель гистерезиса при поддержании одинаковой напряженности внешнего поля, соответствующей величине ΔX мм горизонтальной развертки осциллографа на частоте f₂.

Удельные потери энергии в образце определяются по формуле:

(11)

где S_m - площадь динамической петли, м², d - плотность материала образца (для пермаллоя d = 8000 кг/м³ ), m_H масштаб по оси X, m_B - масштаб по оси Y осциллографа. Мощность удельных потерь определяется как:

(12)

где f - частота, Гц.

12. Градуировка осей осциллографа.

Так как току I = 0,08 mА первичной обмотки соответствует напряженность, составляющая ΔХ мм по горизонтальной оси осциллографа, то масштаб по горизонтали может быть найден как:

, А/м²

где W₁ - число витков первичной обмотки, W₁ =100; ΔХ – расстояние между вержинами петли гистерезиса по оси х; l_ср - средняя длина силовой линии магнитного поля, м (измерить на магнитопроводе через стекло лицевой панели стенда при помощи линейки – см. лаб. №5).

Для определения масштаба по вертикальной оси необходимо замкнуть накоротко горизонтальный вход осциллографа, предварительно отсоединив его от испытательного стенда, а вертикальный вход соединить с выходом звукового генератора. Усиление по вертикали необходимо выставить 0.2- 1 V/div. Ручкой регулировки выходного напряжения генератора установить 0,5-1,5 В, контролируя напряжение вольтметром генератора, и зафиксировать величину отклонения луча по вертикали. Масштаб определяется по формуле:

, Тл/м

где W₂ - число витков вторичной обмотки, W₂ = 100, С- емкость конденсатора, С = 10^-6 Ф, R₂ - величина сопротивления, R₂ = 10 кОм, S - площадь сечения магнитопровода, S = 15*10^-6.

U_y - напряжение на вертикальном входе, В; Y - отклонение луча на экране осциллографа, мм; К_y - коэффициент ослабления по входу “Y” - осциллографа.

Внимание! Перевод измеренных в метрах значений графика основной кривой намагничивания B (H) в Тл и А/м осуществляется умножением на соответствующие коэффициенты m_B и m_H.

Контрольные вопросы

1. Свойства, параметры и маркировка пермаллоев.

2. Пояснить процессы, происходящие в образце, на различных участках кривой намагничивания.

3. Что характеризует кривая намагничивания?

4. Что характеризует магнитная проницаемость?

5. Какие материалы относятся к диамагнетикам, парамагнетикам, ферромагнетикам?

6. Понятие магнитного гистерезиса.

7. Понятие абсолютной и относительной магнитных проницаемостей.

8. Определение магнитной проницаемости материала по кривой намагничивания.

9. Основные параметры магнитных материалов, определяемые по петле гистерезиса.

10. Понятие динамической, дифференциальной и начальной магнитных проницаемостей.

11. Виды потерь в магнитных материалах.

Литература

1. Пасынков В.В., Сорокин B.C. Материалы электронной техники,- М.: Высшая школа, 1986. - 367 с.

2. Материалы микроэлектронной техники /Под ред. В.М.Андреева.-M.s Радио и связь, 1989. - 352 с.

3. Электрорадиоматериалы /Под ред. Б.М.Тареева. M.: Высшая школа, 1973. - 352 с.

4. Мишин Д.Д. Магнитные материалы. – М.: Высшая школа, 1991. - 384 с.