Магнитные измерения тесно связаны с электрическими измерениями, так как представляют собой части единого электромагнитного процесса. В большинстве случаев при определении той или иной магнитной величины измеряется практически электрическая величина, значение которой представляет собой функцию измерения магнитной величины. Сама же магнитная величина определяется расчетным путем на основании соотношений, связывающих магнитные и электрические величины.
Посредством магнитных измерений решается круг задач, к которым относятся, например:
· исследование магнитных свойств веществ и материалов, атомов и атомного ядра;
· контроль качества магнитных материалов и изделий из них;
· измерение магнитных полей постоянных магнитов и электромагнитов;
· исследование магнитного поля Земли и других планет;
· изучение физических свойств материалов по их магнитным характеристикам и др.
Каждая из этих областей исследований предъявляет свои требования к диапазону, условиям измерения и к средствам измерения. В нашей в стране область магнитных измерений базируется на трех первичных эталонах – магнитной индукции и напряженности, магнитного потока и магнитного момента. Кроме эталонов и образцовых мер в практике измерений используются и стандартные рабочие магнитные меры.
Единицы магнитных величин воспроизводятся с помощью эталона магнитной индукции и эталона магнитного потока. В качестве меры магнитного потока используются взаимоиндуктивная мера магнитного потока ,состоящая из двух гальванических не связанных между собой обмоток и воспроизводящую магнитный поток , сцепляющейся с одной из обмоток когда по другой обмотки протекает эл. ток . Мерой магнитной индукции является катушки специальной формы по которым протекает постоянный ток . Прибор для измерения магнитных величин состоит из двух частей: измерительного преобразователя , который преобразовывает магнитную величину другого вида и измерительного устройства .
Измерительные преобразователи делятся на 3 группы :
1)Магнитоэлектрические преобразователи (на входе величина электрическая )
2)Магнитомеханическая (на выходе механическая величина )
3)Магнитооптическая (на выходе оптическая величина)
При измерении магнитных величин используются следующие методы:
а) измерения при помощи баллистического гальванометра;
б) измерения с помощью флюксметра;
в) определение потерь в стали ваттметровым методом
г) измерения переменных магнитных потоков при помощи потенциометра.
1) Измерения гальванометром
Для измерения магнитного потока к гальванометру необходимо присоединить измерительную рамку с некоторым числом витков w, находящуюся в исследуемом постоянном магнитном поле.
Витки рамки будут охватывать некоторый поток Фх.
В основу действия данного прибора положен принцип, согласно с которым первый наибольший отброс указателя баллистического гальванометра пропорционален числу потокосцеплений магнитного потока с витками измерительной рамки.
2) Схема, поясняющая процесс измерения магнитного потока при помощи флюксметра.
Флюксметр— прибор для измерения постоянного магнитного пока.
Для измерения магнитного потока, например постоянного магнита 1, к зажимам флюксметра присоединяется измерительная рамка 2, состоящая из достаточного количества витков медной проволоки. Если эту рамку надеть на испытуемый магнит так, как это показано на рис., то во время перемещения рамки 2 в ней будет наводиться э.д.с., создающая ток в цепи прибора. Под действием этого тока подвижная рамка 3 прибора начнет поворачиваться. После того как измерительная рамка 2 будет приведена в положение, показанное на рис 3, и остановлена, э.д.с., действовавшая в ней, исчезнет, но рамка 3 по инерции будет еще немного продолжать двигаться.
Переместившись на некоторый угол a от начального положения, рамка 3 остановится. Теория флюксметра показывает, что движение рамки прекращается после того, как число потокосцеплений витков рамки 3 с потоком магнита 4 изменится на столько же, сколько создалось потокосцеплений измерительной рамки 2 с измеряемым потоком Ф.
34. Основные направления автоматизации измерительного процесса
Необходимость измерения огромного количества разнообразных физических величин потребовала разработки средств измерений ,позволяющих получать необходимую информацию без непосредственного участия человека, т.е. выполняющих измерения автоматически. Автоматизация позволяет обеспечить: сбор измерительной информации в местах, недоступных для человека; длительные, многократные измерения; одновременное измерение большого числа величин; измерение параметров быстропротекающих процессов; измерения, характеризующиеся большими массивами информации и сложными алгоритмами ее обработки.
Следует различать полную и частичную автоматизацию. Процесс измерения, при котором обратная связь управления осуществляется без участия человека называется автоматическим. Если оператор является
одним из звеньев в цепи получения измерительной информации – речь идет об автоматизированных измерениях.
Читайте также:
|
