Описание установки.

Схема испытания приведена на рисунке, где Ф – испытуемый сердечник с первичной обмоткой W₁ и вторичной W₂; G – генератор; PV – ламповый вольтметр; N – осциллограф; R_Т – образцовый («токовый») резистор; R_и, C_и – интегрирующая цепочка.

К пластинам горизонтального отклонения осциллографа (вход канала I) прикладывают напряжение U_х=U_р, снимаемое с резистора R_Т и пропорциональное току I, протекающему в обмотке W1, следовательно пропорциональное напряжённости поля Н, поскольку Н=W₁I/(2r_cp) (3), где 2r_cp – средняя длина линий напряжённости поля.

На вертикальный вход осциллографа (вход канала II) подают напряжение U_y=U_c, снимаемое с конденсатора С_и интегрирующей цепочки, которое определяется выражением: (4), где i_И – ток в интегрирующей цепочке. Если R_И >> 1/(C_И), то i_И  E₂/R_И (5), где E₂ – ЭДС во вторичной обмотке. Согласно закону Ленца (6), где S – сечение образца.

С учётом выражений (5,6) формула (4) приобретает вид: , т.е. U_c пропорционально индукции в образце.

При одновременном приложении напряжений U_R и U_C к пластинам осциллографа на его экране можно наблюдать петлю гистерезиса, характеризующую зависимость В(Н).

Для исследования частотной зависимости _эф в образце создаётся слабое магнитное поле, соответствующее начальному участку. Значение Н контролируется по падению напряжения U_R на резисторе R_T. Измеряя напряжение на входе схемы U_вх, можно найти падение напряжения U_L на катушке индуктивности с исследуемым образцом.

Проведение испытания

Подготовка к испытанию, градуировка осей трубки осциллографа

Соединить выход генератора сигналов с гнездом G измерительного стенда. К гнезду PU подключить ламповый вольтметр. Входы каналов I и II осциллографа соединить с гнёздами X и Y измерительного стенда. Вывести на минимум регулятор выхода генератора сигналов. Нажать кнопки «X-Y» на передней панели осциллографа слева и справа от экрана. Переключатель S₁ измерительного блока поставить в положение «калибровка». Добиться положения луча в центре экрана. Установить частоту сигнала 50 Гц. При помощи регулятора выхода генератора получить на экране осциллографа предельную петлю гистерезиса (напряжение U_R, измеряемое ламповым вольтметром при этом должно равняться примерно 1 В). Ручками усиления осциллографа произвести коррекцию петли гистерезиса так, чтобы координаты её вершин X₀ и Y₀ равнялись 3 деления шкалы считая от центра экрана. Измерить и записать значения U_X = U_R и U_Y = U_C, устанавливая в соответствующие положения переключатель S₂.

Исследование основной кривой намагничивания и зависимости потерь в образце от магнитной индукции

Установить множитель чувствительности каналов k_x = k_y = 1. Постепенно увеличивая сигнал, отсчитать и записать в таблицу 1 координаты вершин петли гистерезиса при Х = 1 – 5 делений.

Исследование частотной зависимости потерь

Зарисовать повторно петлю гистерезиса с координатами вершин 3 деления соответственно. Установить частоту сигнала 200 Гц и амплитуду его, соответствующую насыщению образца, т.е. Y = 3 деления. Зарисовать петлю гистерезиса. Повторить для частот 400, 600, 800 Гц. Результаты расчёта частотной зависимости потерь привести в виде таблицы 2.

Исследование частотной зависимости эффективной магнитной проницаемости

Установить переключатель S₁ на измерительном стенде в положение «измерение». Провести измерения при частотах 50, 75, 100, 150, 200, 400, 600 и 800 Гц следующим образом. На каждой частоте при положении переключателя S2, соответствующем U_R, установить сигнал, при котором U_R = 30 мВ. Переключив S₂ в положение U_вх, измерить величину входного напряжения. Результаты записать в таблицу 3.