Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 [ 143 ] 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166


fiUM

Unfl

Рис. 11.3. Структура микровеберпетра Ф5242 ПО «Точэлектроприбор».

основанные на использовании ядерного магнитного резонанса, и преобразователи Холла.

На основании использования индукционных преобразователей с уравнением преобразования

«вых = ~SW dB/dt

(11.6)

созданы цифровой микровеберметр Ф5242, цифровой гесламетр Ф5155 и цифровой феррометр Ф5063 (ПО «Точэлектроприбор»; рис. 11.2,ai, б).

Принцип действия микровеберметра Ф5242 (табл. 41, рис. 11.3), измеряющего изменение магнитного потока Ф, основан на интегрировании выходной э. д. с. индукционного преобразователя

-dO/dt

(11.7)

и преобразовании Ф в интервал времени методом заряда и разряда емкости интегратора. Вы.ходная э. д. с. е, вызванная изменением магнитного потока Ф, заряжает конденсатор интегратора С, на котором устанавливается напряжение

U = l/R,C, 5 eJt=0/R,C, + Uo, (11.8)

где и о - напряжение на конденсаторе в момент = 0.

Спустя выбранное время (4 > Тинт) устройство управления ключом SW2 включает меру напряжения OHM и открывает ключ SWl. Полярность опорного напряжения t/ определяется полярностью напряжения на выходе усилителя. Опорное напряжение разряжает конденсатор Q по линейному закону:

«вых = + fo - Ut/RC. (11.9)

В момент 4= Т, когда выходное напряжение интегрирующего усилителя достигает уровня Ug, устройство сравнения отключает опорное напряжение, запирает ключи SHl и SW2, и схема возвращается в исходное положение, в котором автоматически корректируется дрейф усилителя.

Таким образом, измеряемое изменение магнитного потока Ф оказывается пропорциональным интервалу времени Т, в течение которого действует опорное напряжение U/:

0 = RUTxlR.

Измерение магнитного потока Ф осуществляется методом счета квантующих импульсов за время Т.



Таблица 41. Цифровые отечественные измерительные приборы для измерения магнитных величин

Погрешность от

Число десятич-

Время

Выходное

Габаритные раз-

Тип прибора.

Измеряемая величина

показаивй, -Ь

ных разрядов.

одного

сопротив-

Частотный

завод-изготовитель

и пределы измерения

от предела изме-

отсчетиое уст-

измере-

ление, МОм

меры, мм;

диапазон, Гц

рения, %

ройство

ния, с

масса, кг

Микровеберметр Ф5242,

0,01; 0,1; 1 и 10 мВб

± {0.003 Фх

3 + единица

325x135 x410

«Точэлектроприбор»

+0,002 Фк)

переполнения

Феррометр ФБ063,

0,01; 0,1; 1 и 10 В

0,5+1

3 + единипа

490x130x375

25-••10000

«Точэлектроприбор»

0,01; 0,1; 1 и 10А

переполнения

Тесламетр Ф5155,

В 1,5 и 3 Т

0,5+0,5

3 + единипа

ДО 30

490x130x 375

« Точэлектроприбор»

Н 100 и 1000 кА/м

переполнения

Тесламетр Ф4310,

0,002-•-2000 мА

0,02

440x110x370

45---20000

«Электроизмеритель»

0,002-•• 1000 В

0,002-••5000 В 0,2---2000 кОм 2.--200 мТ

0,5 1.5

Тесламетр Ф4311,

2---2000 мТ

0,02

10-.-100

500 X 200x 400

«Электроизмеритель»

0,002---2000 В

20 МА---2А 200 Ом---20 МОм

0,5 0,5

Тесламетр Е11-2

25 мТ. • -2,5 Т

0,002




Рис. 11.4. Схематические устройства цифровых индукционных тесламетров: с - О вращающейся измерительной катушкой; б w о магнитострикционным виброзондом.

Цифровой тесламетр Ф5155/2 (табл. 41) предназначен для измерения магнитной индукции при испытаниях магнитотвердых материалов. Большое время интегрирования (до 30 с) в тесламетре позволяет определять магнитные характеристики при медленном изменении магнитного потока. Тесламетр состоит из электронного интегратора и аналого-цифрового преобразователя.

Цифровой феррометр Ф5063 (табл. 41) предназначен для измерения характеристик переменного магнитного поля при испытаниях ферромагнитных материалов. Действие феррометра основано на определении разностей мгновенных значений периодических несннусоидальных индукций и напряженности магнитного поля по средним значениям их производных при помощи фазоуправляемых преобразователей. Среднее значение э. д. с. индукционного преобразователя магнитной индукции В

fcp = 2/r

К dB/dt = 2К/Т [В [t + Г/2) - B(tj)]= КВ. (11.10)

Феррометр имеет два измерительных канала, в которых переменные э. д. с, пропорциональные производным от индукции и напряженности магнитного поля, преобразуются в постоянные напряжения, пропорциональные мгновенным значениям В V. Н, измеряемые цифровым вольтметром.

Индукционный метод в приборах для измерения Б и Н реализуется также вращением или вибрацией измерительной катушки (ИК) в магнитном поле. Вращение осуществляется при помощи синхронного двигателя MS (рис. 11,4,а). В катушке с" постоянной Ksw при этом индуктируется э. д. с.

ех-К dB/dt. (11.П)

Переменное напряжение выпрямляется и измеряется цифровым вольтметром постоянного напряжения. Индукционные тесламетры имеют погрешность 1,5...2 %, нижний предел измерения 5...10 мТ. Точность измерения может быть повышена использованием компенсационного метода измерения. Для этого на общем шпинделе двигателя укрепляют две измерительные катушки с постоянными Kgan И Ksw2- Первая катушка вращается в поле с индукцией В, вторая- в поле с индукцией В,,, создаваемом образцовой мерой. В обеих катушках индуцируется э. д. с. со следующими мгновенными значениями:

* «X = BKswif cos {at + фг);

Во = BoKsw2< cos (со/ + фо). (И -12)

Если применяется образцовая регулируемая мера Во и создаваемая индукция Во определяется током в катушке Го, компенсация э. д. с, достигается изменением фазы н силы постоянного тока в образцовой мере, который измеряется цифровым амперметром постоянного тока. В момент компенсации (е) =

= («о). (Фх) = (Фо)

В = B„K,uJKsmi = . (11.13)

Подобные измерители магнитной индукции имеют погрешность 0,1...0,2 %. 436





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 [ 143 ] 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166