Преобразователи магнитных величин.
Д/преобразования магнитных величин в электрические используются:
- явление электромагнитной индукции;
- явление изменения свойств материала в магнитном поле;
- гальваномагнитное явление;
- магнетронный эффект.
В приборах, использующих явление электромагнитной индукции, д/измерения характеристик постоянных и переменных магнитных полей измерительным преобразователем служит катушка ЭДС кот равно е = - w · dФ/dt,
где ω – число витков катушки; dФ/dt – скорость изменения магнитного потока.
Если поле в пространстве, охватываемое катушкой, однородное и ось катушки совпадает с направлением индукции, то
e = - w · SК ∙dВ/dt = - w · m0 · SК · dН/dt,
где SК - площадь витка катушки, мм; m0 – магнитная проницаемость вакуума, Г/м;
В зависимости от характера измеряемой величины к измерительным катушкам предъявляются различные требования.
Измерительные катушки м. иметь каркас (круглый, квадратный, прямоугольный) из изоляционного материала либо быть бескаркасными. Обмотка д.б. нанесена равномерно. Катушка должна иметь такую форму и размеры и д.б. так расположена, чтобы с ее витками сцеплялся лишь тот поток, кот подлежит измерению. Плоскость ее должна быть расположена перпендикулярно вектору магнитн индукции или напряженности магн поля, в противном случае будет измерена лишь нормальная составляющая вектора.
При проведении измерений в однородных магнитных полях измерительные катушки могут быть большого размера (в слабых полях с большим числом витков).
|
|
|
При измерениях в неоднородных магнитных полях необходимо использование измерительных катушек минимальных размеров для обеспечения определения характеристик поля в данной точке. Основной характеристикой измерит катушки является произведение числа витков и площади витка (ω·S)ИК. Это произведение наз «постоянной измерительной катушки».
Д/измерения постоян магн полей используют вращающиеся измерительные катушки с постоянной скоростью вращения.
Использование гальваномагнитных эффектов.Д/измерения магн индукции и напряженности магн поля в настоящее время используют эффект Холла и эффект Гаусса.
В приборе, реализующем эффект Холла, преобразователь предст собой пластинку из полупроводника, по кот протекает ток I. При помещении этой пластинки в магн поле на боковых гранях ее возникает разность потенциалов–ЭДС Холла Е. Принципиальная схема прибора для измерения магнитной индукции, основанного на эффекте Холла, приведена на рис. Величина ЭДС Холла связана с магн индукцией и током следующим соотношением:Е = С 
где – ЭДС Холла; I–сила тока; В–магни индукция (вектор ее д.б. перпендикулярен пл-ти пластинки, либо будет измерена лишь нормальн составляющая вектора В; С–постоян Холла; h – толщина пластинки.
|
|
|
В кач-ве материалов д/преобразователей Холла используют германий, сурмянистый индии и др полупроводниковые материалы. ЭДС Холла обычно невелика. Д/повышения точности измерения в приборах, основанных на эффекте Холла, часто используется компенсационный метод измерения.
Приборы, использующие эффект Холла, находят широкое распространение, т.к. они обладают рядом положительных свойств. Они достаточно просты, имеют удовлетворительную точность - 1,0…3,0 %, позволяют измерять магн индукцию или напряженность постоян, перемен и импульсных магн полей. Измерительные преобразователи имеют малые размеры, что дозволяет проводить измерение индукции в узких зазорах.
Одним из недостатков преобразователей Холлаявляется значительная зависимость ЭДС Холла от температуры.
Магнитронный эффект. Часть е отклоняется в сторону и таким образом зависимость выходного напряжения от Н. Достоинства: простота конструкции, высок чувствительность. Недостатки: нелинейность ф-ии преобразования, большие размеры преобразователя лампы.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 272; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!