4.2. Компьютерный метод исследования магнитных материалов
4.2.1. Описание схемы измерений
Структурная схема измерений включает в себя: персональный компьютер (ЭВМ) с установленной в него звуковой картой; усилитель мощности с регулируемым коэффициентом усиления; интегрирующий преобразователь, образец, выполненный в виде тороидального трансформатора.
Рис. 4.2. Схема измерений
ЭВМ при
помощи звуковой карты вырабатывает
синусоидальное напряжение в диапазоне
частот 40–1000 Гц. Переменное напряжение
поступает на вход усилителя, к выходу
которого подключена намагничивающая
обмотка трансформатора. Трансформатор
представляет собой образец исследуемого
магнитного материала с намотанными на
него двумя обмотками: намагничивающей
обмоткой 1 и измерительной обмоткой 2.
Напряженность магнитного поля в материале
определяется током I в
намагничивающей обмотке по формуле
,
где n – плотность витков
обмотки 1 (кол-во витков/м). Значение тока
намагничивания и, следовательно,
напряженности поля в образце определяется
по значению падения напряжения на
измерительном резисторе R,
который включается последовательно с
обмоткой 1. Номинальное сопротивление
резистора 2,7 Ом.
Напряжение с измерительного резистора подается на линейный вход звуковой карты в ЭВМ. Амплитуда напряженности поля устанавливается с помощью регулировки величины сигнала, поданного на усилитель.
ЭДС, наводимая в измерительной обмотке 2, пропорциональна производной от индукции B магнитного поля в исследуемом образце. Напряжение обмотки 2 интегрируется интегратором, на выходе которого напряжение измерительного сигнала пропорционально уже непосредственно B. Напряжение с выхода интегратора резистора подается на линейный вход звуковой карты в ЭВМ.
Таким образом, в ЭВМ имеется информация о напряженности (H), индукции (B) магнитного поля в исследуемом образце и их частоте, на основании которой программное обеспечение автоматизированного лабораторного стенда осуществляет построение кривых намагничивания и расчет всех магнитных параметров материалов.
4.2.2. Управление лабораторной работой
Возможности
Лабораторная работа позволяет:
- производить измерения;
- сохранять результаты в базе данных;
- представлять результаты в графическом и текстовом виде;
- формировать отчет и получать твердую копию.
Примечание: Только при проведении измерений ваш компьютер связывается с измерительным стендом, а в остальных случаях вы работаете только с результатами измерений.
Все управление лабораторной работой осуществляется с помощью ЭВМ. Управляют работой при помощи команд, которые можно вводить либо из меню, либо кнопками панели управления.
Команды разбиты на группы.
Измерения: Измерение; Образец; Вид кривой; Фиксация точки; Сохранить.
Просмотра и обработки: Вид кривой; База данных; Автомасштаб; Масштаб 75; Печать; Буфер обмена; Сохранить.
4.2.3. Измерения
Активизирует процесс снятия зависимостей петли гистерезиса. Регулятором с левой стороны окна можно изменять напряженность поля и частоту, поля – при этом масштаб графика изменяется автоматически (этот режим можно отключить см. Автомасштаб).
Для снятия основной кривой намагничивания необходимо:
- изменяя напряженность электрического поля, с помощью ручки «Амплитуда» фиксируйте координаты вершин частных петель с помощью кнопки «Фиксация точки» (10 – 16 раз).
- сохраните её с помощью кнопки «Сохранить».