4.4 Структурная схема феррометра и его технические характеристики.

На рисунке обозначено:

входные устройства, применяющиеся для выбора предела измерения;

фазовращатель;

ключи;

интеграторы;

преобразователи напряжения в интервал времени;

генератор квантующих импульсов;

цифровое отсчетное устройство.

Технические характеристики:

• Частотный диапазон: ;

• Пределы измерения: ;

• Пределы абсолютной погрешности измерения напряжения: ,

где результат измерения;

относительная погрешность, которая зависит от частоты (для );

предел измерения.

• Фазовращатель позволяет изменять начало интегрирования (т.е. фазу) от до .

5 Индукционный метод испытания магнитомягких материалов с использованием амперметра, вольтметра и ваттметра.

Используется для диапазона частот от 50 до 2500 Гц. Для получения режима синусоидальной напряженности следует использовать обмотку намагничивания с W₁≤10. А для получения синусоидальной индукции W₁ от 100 до 200.

Метод позволяет:

• измерять величины: среднее квадратическое значение напряженности;

Р – удельные потери на перемагничивание.

• определять зависимости:

Схема измерения представлена на рисунке:

На схеме обозначено:

А - амперметр среднеквадратических значений;

R₀ - однозначная мера электрического сопротивления (ОМЭС) – измерительная катушка;

V_1a - вольтметр амплитудных значений, который измеряет падение напряжения на ОМЭС.

Вместо V_1a можно включить V₁ – вольтметр среднеквадратических значений;

V_2ср - вольтметр средних значений;

V_3ср - вольтметр средних значений;

М - взаимная индуктивность;

Р - ваттметр.

5.1 Определение зависимости

Эта зависимость снимается для размагниченного образца при регулировании выходного напряжения генератора до достижения рассчитанного значения V_2ср, V₁ или V_3ср.

1) При использовании вольтметра V_2ср среднее значение напряжения:

,

где - мгновенное значение ЭДС во вторичной обмотке катушки взаимной

индуктивности;

- мгновенное значение тока в первичной обмотке катушки взаимной

индуктивности;

- определяются по частотомеру.

Учитывая закон полного тока:

,

,

где l_cp - длина окружности среднего диаметра.

,

тогда:

.

2) При использовании вольтметра V_1a, который измеряет падение напряжение на ОМЭС R₀.

,

где U_1a - результат измерения вольтметром V_1a.

Используя формулу полного тока:

,

.

3) При использовании вольтметра V₁ - вольтметра среднеквадратических значений, который измеряет падение напряжения на ОМЭС. Ток определяется с использованием коэффициента формы, который для синусоиды равен .

.

Используем формулу полного тока:

.

4) При использовании амперметра среднеквадратических значений определяется по коэффициенту формы:

.

Определение СКЗ напряженности

При использовании амперметра СКЗ:

.

При использовании вольтметра V₁:

.

Определение амплитудного значения индукции

Амплитудное значение индукции В_мах определяется по среднему значению напряжения ЭДС вторичной обмотки W₂ образца (во второй обмотке образца включен V_3ср). Эта ЭДС измеряется вольтметром средних значений V_3ср.

В_мах определяется из формулы:

,

где S - площадь сечения.

,

,

где h - толщина образца.

Определение удельных потерь мощности

У нас есть ваттметр Р₁:

При перемагничивании в переменных магнитных полях происходит преобразование магнитной энергии в тепловую. Удельная мощность потерь определяется на единицу массы. Для определения удельных потерь используется ваттметр, токовая обмотка которого включена последовательно намагничивающей обмотке W₁, а цепь напряжения подключена на вторичную обмотку W₂ образца.

Удельные потери связаны с показателями ваттметра Р₁ соотношением:

,

где m - масса образца.

При точных измерениях необходимо учитывать потери энергии в вольтметре V_3ср и параллельной цепи вольтметра.