Материал: Экспериментальные методы исследований. Калинин Ю.Е

Тогда максимальные значения магнитной индукции и напряженности намагничивающего поля можно рассчитать по следующим формулам:

Рассмотренная нами схема моста с переменной индуктивностью дает небольшие ошибки измерения только в том случае, если индуктивности, включенные в плечи моста, имеют значение не меньше 10 МГн.

Схема моста с переменной емкостью. Схема этого моста показана на рис. 6.11. Два противоположных плеча моста имеют только активные сопротивления r1 и r2. Два других плеча моста СВ и AD обладают реактивными и активными сопротивлениями.

Проводя преобразования, аналогичные случаю, рассмотренному выше, получим формулы для определения rx и Lx:

Рассмотренные мостовые схемы применяют для определения магнитных характеристик в магнитных полях промышлен-

321

ной частоты. Погрешность измерений мостовых схем составляет около 3 %.

6.5.2.3. Потенциометрический метод измерения магнитных характеристик в переменных полях

Точным и простым методом измерения магнитных характеристик в магнитных полях промышленной частоты является потенциометрический метод, который основывается на измерениях ЭДС во вторичной обмотке образца и тока в намагничивающей цепи. Принципиальная схема установки для измерения магнитной индукции с потенциометром переменного тока показана на рис. 6.12. На образце О есть две обмотки: намагничивающая W1 и измерительная W2. Ток в обмотке W1 регулируют автотрансформатором AT, на который подается напряжение с разделительного трансформатора Т, имеющего три обмотки. Одна из этих обмоток (I) служит для включения трансформатора в сеть питания, вторая (II) подает напряжение на потенциометр П и третья (III) используется для намагничи-вания образца. Для определения точек основной кривой индукции нужно знать падение напряжения U1 на эталонном сопротивлении R0 и ЭДС Е2 в измерительной обмотке W2, причем эти величины следует определять при нескольких значениях тока в намагничивающей цепи. Значение величин U1 и R0 дает возможность рассчитать величину силы тока в намагничивающей обмотке W1. По полученным значениям Е2 во вторичной цепи и значениям тока в намагничивающей обмотке образца рассчитывают индукцию образца, напряженность магнитного поля, магнитную проницаемость и потери.

Если вторичная обмотка образца незамкнута, то реактивная составляющая полного тока будет находиться в фазе с магнитным потоком, который существует в исследуемом образце, при этом вектор потока сдвинут на 90° по отношению к вектору ЭДС вторичной обмотки цепи. Реактивную составляющую i полного тока определяют как его проекцию на направление

322

Рис. 6.13. Схема резонансного метода для определения комплексной магнитной проницаемости в слабых полях:

Г - генератор, Cv - переменная емкость для настройки в резонанс, Lx - индуктивность катушки образца,

Rx - эквивалентное сопротивление, V - вольтметр, Cp - собственная емкость катушки,

Z1, Z2, Z3 - реактивные сопротивления

На исследуемый образец, который имеет форму тороида или рамки, наматывают несколько витков медной проволоки. Колебательный контур связан с генератором Г через большое реактивное сопротивление z1. При помощи этого сопротивления достигается слабая связь между колебательным контуром и генератором. Для измерения напряжения на конденсаторе используют электронный вольтметр V. Второе реактивное сопротивление z2 служит для развязки контура от цепи этого вольтметра. В колебательный контур входят: исследуемый образец с обмоткой, обладающей индуктивностью Lx и сопротивлением Rx, переменная емкость Cv для настройки контура в резонанс и собственная емкость Ср катушки и соеди-

325