2.5 Електромагніти

Електромагніт (англ. electromagnet, нім. Elektromagnet m) — пристрій, що створює магнітне поле при проходженні електричного струму. Звичайно електромагніт складається з обмотки і феромагнітного осердя, який набуває властивостей магніту при проходженні по обмотці струму.

Обмотки електромагнітів виготовляють з ізольованого алюмінієвого або мідного дроту, хоча є і надпровідні електромагніти. Магнітопроводи виготовляють з магніто м'яких матеріалів — звичайно з електротехнічної або якісної конструкційної сталі, литої сталі і чавуну, залізо – нікельових і залізо–кобальтових сплавів.

Електромагніти розрізняють також за рядом інших ознак: за способом включення обмоток: з паралельними і послідовними обмотками;за характером роботи – що працюють у постійному, імпульсному і короткочасному режимах; за швидкістю дії – швидкодіючі і сповільненої дії і т.д.

Найпростішим електромагнітом є провідник, намотаний на циліндричну котушку – соленоїд. Набагато сильніше магнітне поле можна створити, вставивши в котушку осердя з феромагнітного матеріалу. При цьому магнітне поле котушки намагнічує осердя і те, в свою чергу, створює додаткове магнітне поле.

2.6 Апаратно–програмні комплекси для дослідження параметрів матеріалів і структур

2.6.1. LabjackU3

2.6.1.1 Фотоогляд установки

Рис. 11 Вид зверху/задня панель

Рис. 12 Вид зверху/передня панель

Рис.13 Входи/виходи приладу

Рис.14 Габаритні розміри приладу

2.6.1.2 Короткий опис

Модуль LabJackU3 – універсальна вимірювальна міні – лабораторія, невелика за розмірами, але в той же час багатофункціональна. Живлення даного пристрою здійснюється за допомогою USB інтерфейсу типу 1.1/2.0. Для повноцінної роботи приладу нам необхідно лише встановити драйвери для пристрою і підключити прилад до комп'ютера за допомогою USB кабелю, який входить в комплект разом із приладом. Сумарною частота дискретизації приладу становить до 20 кГц. Сценарій запису (канали, частота дискретизації, режим запису і т.д.) задається з комп'ютера програмою за допомогою автономного реєстратора.

2.6.1.3 Призначення установки

Модуль LabJackU3 призначений для вимірювань параметрів сигналів в широкому частотному діапазоні, що надходять з різних первинних джерел.

Цифровий (роз'єм DB–15) і аналогові виходи (роз'єми AIN) можуть використовуватися в ланках керування різними виконавчими механізмами.

2.6.1.4 Основні технічні характеристики

• 16 гнучких роз'ємів входу / виводу(можуть використовуватися як цифровий вхід, цифровий вихід або аналоговий вхід);

• 2 таймери;

• 2 Лічильники (32–біт);

• 4 додаткові роз'єми цифрового входу / виходу;

• 16 роз'ємів аналогового входу (0–2.4 0–3.6);

• 2 аналогових виходи (10 біт, 0–5 вольт);

• підтримка SPI, I2C, і асинхронного послідовного протоколу (MasterOnly);

• підтримка програмного забезпечення або устаткування за часом придбання;

• максимальна швидкість потоку вводу 2,5–50 Гц;

• час відгуку менше 1 мс;

• вбудовані гвинтові клеми для деяких сигналів;

• OEM–версія доступна;

• підтримка інтерфейсу USB 2.0/1.1;

• працює за допомогою USB–кабелю;

• драйвери для Windows, Linux, Mac і PocketPC;

• у комплект із пристроєм та драйверами входить USB–кабель і викрутка;

• габарити приладу (75мм х 115мм х 30мм).

Гнучка система входу / виходу

Перші 16 ліній входу/ виходу (FIO та EIO портів) на LabjackU3 можуть бути індивідуально налаштовані як цифровий вхід, цифровий вихід або аналоговий вхід. Крім того, дві з цих ліній можуть бути налаштовані як таймер або як лічильник.  Перші 8 гнучких ліній входу / виходу (FIO0–FIO7) розміщені на вбудованих гвинтовихклемах. Решта 8 гнучких ліній входу /виходу (EIO0–EIO7) доступні на DB15 роз'ємі.

Аналогові входи

Labjack U3 має 16 аналогових входів, доступних на гнучких лініях входу/виходу.  Аналоговий вхід(розрядність12–біт).

Діапазон несиметричних низьковольтних аналогових входів на U3, як правило, 0–2.4 вольт або 0–3.6 вольт, і спектр диференціальних аналогових входів, як правило, ± 2,4 Вольт.

Для дійсних вимірювань напруги на кожен аналоговий вхід–вихід, відповідно до заземлення, повинна бути в межах від –0,3 до 3,6 вольт.

Аналогові виходи

LabjackU3 має 2 аналогових виходи (REF0 і DAC1), які доступні на гвинтових клемах.  Кожен аналоговий вихід може бути встановлений на напругу від 0 до 5 вольт з розрядністю 10–біт.

Аналогові виходи оновлюються в режимі команда/відповідь з характерним часом оновлення 0.6–4.0 мс в залежності від конфігурації зв'язку. Аналогові виходи мають фільтри 3 дБ з відсіченням близько 16 Гц.

Цифровий вхід/вихід

Команда читання/запис зазвичай займає 0.6–4.0 мс в залежності від конфігурації зв'язку. Перші 16 цифрових входів можна також прочитати в апаратному вхідному потоці, де всі 16 входів вважаються одним каналом потоку.

Таймери

До 2 гнучких ліній входу/виходу можуть бути налаштовані таймери. Вони забезпечують можливість встановлення часу вимірювань потрібних нам залежностей.

Лічильники

Лічильник прикріплюється до ліній входу/виходу ( розрядність 32 біт), що надає нам змогу визначити час вимірювання.

Захист ліній входу і виходу

Всі лінії входу/виходу на U3 захищені від незначних перепадів напруги.  FIO лінії цифрового входу можуть витримати постійну напругу до ± 10 вольт, а EIO/CIO лінії – до ± 6 вольт.