Основная кривая намагничивания (ОКН).

Перед измерением образец размагничивается на переменном токе убывающей амплитуды, начиная со значения, соответствующего напряженности насыщения.

 

где изменение индукции при изменении напряженности от значения до значения ;

.

Методика определения ОКН.

 

Рисунок 1.

 

для переключения полярности намагничивающего тока (или , или ), где - ток, соответствующий , ; - ток в исследуемой точке (при , );

диапазон измерения от десятков кОм до единиц Ом;

пределы измерения от единиц мА до единиц А.

 

Пояснение к рисунку: в замкнутом положении К устанавливается максимальное положение тока , которое устанавливается сопротивлением .

 

Перед включением источника питания устанавливаются две точки:

- К – разомкнут;

- П – в положении 1;

- ;

- ;

- пределы устанавливают максимальными;

- вычисляют силу намагничивания тока по заданной напряженности:

 

.

- выбираем предел измерения ;

- включаем источник и устанавливаем значение , равное расчетному значению, не переходя этого значения. При этом изменяется значение ;

- (Магнитная подготовка) в конце переключатель оставляем в положении 1.

- включаем и изменяем положение переключателя. Показания интегратора:

 

,

где показания образца.

тогда:

.

- по результатам измерений можно построить следующие зависимости:

 

Определение параметров петли магнитного гистерезиса.

1)измеряются параметры только одной ветви: . Т.е. подразумевается, что петля симметрична. Вторую часть петли можно достроить, используя принцип центральной симметрии.

2) измерение всегда начинается в т.А и заканчивается в т.В.

3) перед измерениями необходимо знать и . Этими параметрами определяется петля динамического цикла.

Для определения по заданной необходимо измерить это по методике определения ОКН.

 

Первый квадрант.

 

 

- 1 перед включением источника питания:

- замыкаем ключ К (рисунок 1);

- определяем для заданного значения : ;

- устанавливаем предел максимального измерения амперметра и устанавливаем максимальные значения сопротивлений;

- включаем источник питания;

- по значению выбираем предел измерения ;

- изменяя (уменьшая) значение , устанавливаем по амперметру значение . Этим самым устанавливается значение . При этом состояние образца – т.А.

- для заданного значения определяем ток, соответствующий :

;

- размыкаем ключ К;

- выбираем предел для тока ;

- уменьшая значение , устанавливаем по амперметру значение ;

- замыкаем ключ;

- магнитная подготовка: 10 раз коммутируем ключ К (из положения 1 в положение 2) и оставляем его в положении 1;

- замыкаем К;

- одновременно замыкаем К, включаем интегратор (И) и П переводим в положение «. При этом магнитное состояние образца перейдет из т. в т.В. При этом интегратор покажет значение магнитного потока, пропорционального изменению индукции :

 

,

где показания интегратора (вольт-секундная площадь обмотки ).

 

Второй и третий квадранты.

 

- по формуле

 

,

где модуль значения напряженности в исследуемой точке;

- замыкаем К, П – в положение 1. Магнитное состояние – т.А;

- выбираем предел измерения , устанавливая , равное . Размыкаем К;

- изменяя , устанавливаем ток . Магнитное состояние образца - т. ;

- замыкаем К, тогда магнитное состояние – т.А;

- магнитная подготовка: оставляем П в положении 1;

- размыкаем К. Магнитное состояние - т. ;

- не включая интегратор (И), размыкаем К. Магнитное состояние - т. ;

- включаем интегратор (И) и размыкаем К. Магнитное состояние – т.В. Интегратор покажет значение, пропорциональное В:

.

 

3.4 Погрешности определения основной кривой намагничивания.

(Погрешности определения параметров динамического цикла определяются аналогично)

 

Уравнение измерения:

 

;

где .

По заданному (с погрешностью) току мы определим величины (тоже с погрешностью):

На рисунке обозначено:

 

относительная погрешность установки тока , определяется классом точности амперметра;

относительная погрешность определения суммы , определяется погрешностью изменения и ;

относительная погрешность установки заданной напряженности;

относительная погрешность измерения потока интегратором (И);

относительная погрешность площади сечения образца;

относительная погрешность определения В;

относительная погрешность измерения толщины образца;

относительная погрешность разности

суммарная погрешность измерения индукции.

 

Выясним, каким образом трансформируется в .

1) Сделаем это качественным методом:

 

Из рисунка видно, что можно определить по динамической проницаемости.

Общее выражение для относительной погрешности измерения индукции:

 

;

.

 

Чтоб вычислить относительную погрешность, разделим правую и левую части на В:

 

.

Правую часть умножим и разделим на Н:

 

.

Запишем уравнение погрешности при следующих условиях поведения объекта:

1) ток устанавливается амперметром с классом точности .

Тогда относительная погрешность :

 

,

где предел измерения амперметра;

то значение тока, которое мы устанавливаем.

2) диаметры , и измеряются с одинаковой абсолютной погрешностью .

Тогда:

 

,

где средний диаметр образца.

 

;

.

3) для измерения использован прибор Ф5050. Воспользовавшись данными его технических характеристик, запишем:

 

,

где предел измерения прибора;

результат измерения.

Исходя и полученных выше уравнений, запишем:

 

.