Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Топ:
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Комплексной системы оценки состояния охраны труда на производственном объекте (КСОТ-П): Цели и задачи Комплексной системы оценки состояния охраны труда и определению факторов рисков по охране труда...
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Интересное:
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Дисциплины:
2021-04-18 | 130 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Основой всех приборов для измерения магнитного потока является измерительная катушка, представляющая собой магнитоизмерительный преобразователь, использующий явление электромагнитной индукции. Известно, что при изменении потока Ф, проходящего через катушку с числом витков , в ней возникает ЭДС е, определяемая соотношением:
, (9.1)
где - потокосцепление.
Т. е. магнитная величина Ф преобразуется в электрическую величину - ЭДС. Индукционный преобразователь с известной постоянной, определяемой как сумма площадей поперечных сечений всех витков обмотки называется измерительной катушкой. При измерении плоскость катушки должна быть расположена перпендикулярно вектору магнитной индукции В или напряженности магнитного поля Н.
Если поле, охватываемое катушкой однородно, то можно записать:
, (9.2.)
где - постоянная измерительной катушки;
- площадь сечения витка катушки;
- магнитная постоянная ( Гн/м).
Таким образом, с помощью преобразователя в виде измерительной катушки, кроме магнитного потока можно измерять еще и магнитную индукцию и напряженность как постоянного, так и переменного магнитного поля. При измерении параметров постоянного поля осуществить изменение потокосцепления можно следующими способами: вынести катушку из поля, повернуть ее на 180°, вращать катушку в поле, качать катушку относительно ее среднего положения.
Из выражения (9.2) видно, что для получения потока по индуцированной в катушке ЭДС необходимо интегрировать ее во времени, т. е.
,
где R - сопротивление цепи измерительной катушки;
|
i - сила тока в катушке.
Интегрирование осуществляют различными способами. В магнитных измерениях для этого обычно используют баллистический гальванометр или веберметр.
При использовании баллистического гальванометра его подключают к измерительной катушке (см. рисунке 9.1).
Рисунок 9.1
Катушка помещается в поле, потом быстро из него выносится. Измеряемый магнитный поток связан с первым отбросом гальванометра следующим соотношением:
, (9.3)
где и - сопротивления катушки и гальванометра,
- активное сопротивление измерительной цепи,
- электрическая постоянная гальванометра,
- постоянная гальванометра по магнитному потоку - цена деления, которая определяется экспериментально.
Из показаний баллистического гальванометра можно определить и значение магнитной индукции согласно выражения
. (9.4)
В современных стационарных гальванометрах Вб×м/мм, в переносных - 5×10-6 - 5×10-3 Вб/дел, период свободных колебаний 15-30 с. Погрешность измерения магнитного потока составляет . Баллистический гальванометр обеспечивает высокую чувствительность и точность при измерении магнитных величин, но является прибором неградуированным, требующим определения С Ф при каждом эксперименте.
Веберметром называют прибор для измерения магнитного потока со шкалой, градуированной в единицах магнитного потока – веберах. Применяют веберметры следующих видов: магнитоэлектрические, фотогальванометрические, электронные аналоговые и цифровые. В магнитоэлектрическом веберметре используется магнитоэлектрический измерительный механизм без противодействующего момента, но с большим моментом магнитоиндукционного успокоения. Показания такого прибора
, (9.5)
|
- изменение магнитного потока.
Здесь С Ф - постоянная веберметра, определяется параметрами измерительного механизма. Из выражения для видно, что шкала веберметра может градуироваться в единицах магнитного потока. Так как противодействующий момент прибора равен нулю, то его указатель может занимать произвольное положение. Для установления указателя перед измерением на нулевую отметку, в приборе используется специальный электрический корректор.
Ценным качеством такого веберметра в отличие от баллистического гальванометра является независимость его показаний от скорости изменения измеряемого потока. Его можно использовать для регистрации изменений магнитных потоков во времени. Недостатками прибора являются относительно низкая чувствительность и малая точность.
В значительной мере лишены этих недостатков фотогальванометрические и электронные веберметры.
На рисунке 9.2 приведена упрощенная схема фотогальванометрического веберметра.
Веберметр представляет собой фотогальванический усилитель с отрицательной обратной связью по производной выходного тока, которая осуществляется с помощью дифференцирующей RC -цепи.
Работает прибор следующим образом. При изменении потока на зажимах измерительной катушки ИК возникает ЭДС е. При этом в цепи магнитоэлектрического гальванометра Г потечет ток, подвижная зеркальная часть гальванометра повернется, что вызовет изменение светового потока на фотоэлементе ФЭ, а следовательно и фототока. Фототок усиливается усилителем постоянного тока УПТ. Выходной ток I усилителя с помощью дифференцирующего звена ДЗ преобразуется в напряжение обратной связи , которое поступает в цепь ИК. Поворот подвижной части гальванометра и изменение фототока будут происходить до тех пор, пока не уравновесит е. При этом изменение тока в цепи миллиамперметра , где k - постоянная цепи обратной связи.
Фотогальванометрический веберметр обладает высокой чувствительностью. Благодаря наличию отрицательной обратной связи входное сопротивление прибора велико, что дает возможность использовать измерительные катушки с высоким сопротивлением (100 Ом и более).
В настоящее время широкое применение находят электронные аналоговые и в основном, цифровые веберметры. В аналоговом электронном веберметре используется интегрирующий усилитель. В цифровом веберметре измерение осуществляется путем время-импульсного преобразования времени разряда электронного интегратора, заряженного током измерительной катушки. Значительное увеличение точности измерения магнитного потока обеспечивают цифровые веберметры, основанные на преобразовании выходного сигнала измерительной катушки в частоту импульсов (частотно-импульсное преобразование).
|
Серийно выпускаемые веберметры имеют следующие пределы измерений: магнитоэлектрические - от 500 до 10000 мкВб, фотогальванометрические - от 2 до 500 мкВб, электронные аналоговые - от 25 до 2500 мкВб, цифровые - от 10-2 до 10 мкВб. Основная приведенная погрешность цифровых веберметров ±0,5%, для остальных видов - .
|
|
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!