Politechnika Lubelska	Laboratorium Metrologii
	Ćwiczenie nr 12
Bogusz Albert Kukiełka Rafał Lasota Wojciech	Semestr V	Grupa ED 5.1	Rok akademicki 1999/2000
Temat ćwiczenia: Pomiary podstawowych wielkości magnetycznych		Data wykonania 05.11.99	Ocena:

Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest poznanie sposobów pomiaru podstawowych wielkości magnetycznych.

1. Pomiar strumienia magnetycznego magnesu trwałego przetwornika magnetoelektrycznego galwanometrem przetłumionym.

Układ pomiarowy

Użyte przyrządy :

G - galwanometr kl. 1 zakres 100 mWb PL - P3 - 588/E6

Sd - sonda pomiarowa Rc=8,7Ω , Zc=150 zw

Rb - opornik kołkowy nr PL-P3-317-E6

Wartość rezystancji obliczono ze wzoru :

C1=Zc*Φ/Δα=150zw*0,12mWb/100dz=1,8*10^-4 Wb/dz

Cn=1*10^-4 Wb/dz

Cn*(Rc+Rb)/Rb=C1

Tabela pomiarowa

Lp	α	φ	φśr
	dz	mWb	mWb
1	98,5	17,73	17,80
2	99,5	17,91
3	99,5	17,91
4	98,0	17,64

φ = C₁*α = 1,8*10^-4 Wb/dz * 98,5 = 0,01773 Wb = 17,73 mWb

φ_śr = (17,73+17,91+17,91+1764)/4=17,80 mWb

2.Pomiar wpływu rezystancji obwodu cewki pomiarowej na błąd pomiaru strumienia.

Schemat pomiarowy

Użyte przyrządy

G - galwanometr kl. 1 zakres 100 mWb PL - P3 - 588/E6

Sd - sonda pomiarowa Rc=8,7Ω , Zc=150 zw

Rb - opornik kołkowy nr PL-P3-317-E6

Rd - opornik kołkowy

Tabela pomiarowa

Lp	Rd	α	φ	δ
		Ω	dz	mWb	%
1	0	100,0	18,00	0,0
2	5	99,0	17,82	-1,0
3	10	100,0	18,00	0,0
4	15	99,5	17,91	-0,5
5	20	97,5	17,55	-2,5
6	25	97,0	17,46	-3,0
7	30	97,0	17,46	-3,0
8	35	97,0	17,46	-3,0
9	40	94,0	16,92	-6,0
10	45	93,0	16,74	-7,0
11	50	92,5	16,65	-7,5

obliczenia

Φ = α*C₁ = 100dz * 1,8*10^-4Wb/dz = 18 mWb

δ_Φ =

Krzywa błędu względnego δ = f(R_d)

3.Wyznaczenie charakterystyki komutacyjnej magnesowania dla próbki pierścieniowej.

Schemat pomiarowy

Użyte przyrządy:

A₁ - amperomierz ME, 1.5A, 75dz., kl.0.5, PL-P3-76-E6

A₂ - amperomierz EM, 5.0A, 50dz., kl.0.5, PL-P3-253-E6

R₁ - rezystor suwakowy R = 13.9, I = 2.9A, PL-P3-103-E6

R₂ - rezystor suwakowy R = 46,Ω I = 2.4A, PLK-020-E6

R_d - rezystor dekadowy kl.0.05, PL-P3-534-E6

R_b - rezystor kołkowy P_dop = 0.5W, kl.0.05, PL-P3-317-E6

G_b - galwanometr balistyczny kl.1,R = 600, 140dz.,t_o =11s, PL-P3-1743-E2-M

Pr - badana próbka ferromagnetyczna H_max = 1315 A/m, B_max = 1.2T, m = 574.7G

M - wzorzec indukcyjności wzajemnej M = 0.01H, I_max = 1A, PL-P3-3112E6

At - autotransformator PL-P3-351-E6

= - zasilacz stabilizowany PL-P3-1820E6

W₁ - wyłącznik jednobiegunowy

W₂ , W₃ - wyłączniki dwubiegunowe

P₁ , P₂ - przełączniki dwubiegunowe

Skalowanie galwanometru

ΔI = 0,4A;

M = 0,01H;

α_1m = 68dz;

z_c = 1200zw;

S_c = (D_Z - D_W)*H = (0,1046m - 0,0845m)*0,0251m = = 5,0451*10^-4 m² ;

k_b =

L.p.	I	α	B	H
	[A]	[dz]	[mT]	[A/m]
1	0,15	620	60	131.31
2	0,25	1600	155.2	218.86
3	0,3	2400	232.8	262.62
4	0,4	3200	310.4	350.17
5	0,5	3900	378.3	437.71
6	0,7	4600	446.2	612.79
7	0,9	5100	494.7	787.88
8	1,0	5300	513.2	875.42

B = k_b*α = 0,097mT/dz * 3200dz = 310,4 mT

z_m = 260zw; l_śr = π* = π*

H =

Wyznaczenie przenikalności magnetycznej:

a) normalnej (względnej) dla punktu A o H = 500 A/m

μ`_A =

b) początkowej

μ`_pocz. =

c) maksymalnej

μ`_max =

d) różniczkową dla punktu B

μ`_d =

Charakterystyka komutacyjna magnesowania .

4. Wnioski

Włączenie równoległe rezystora R_b powoduje zwiększenie zakresu pomiarowego galwanometru (stałej galwanometru) - punkt1.

Błąd pomiaru strumienia, przy założeniu, że dla R_d = 0 strumień Φ ma poprawną wartość, wynikający z zastosowania dodatkowej rezystancji obwodu cewki pomiarowej, ma zawsze wartość ujemną ze względu na zmniejszanie się strumienia wraz ze wzrostem R_d. Zależność δ_Φ = f (R_d) jest liniowa w środku i na końcu, na początku zaś jset nieliniowa.

Wyznaczona przenikalność magnetyczna jest większa od teoretycznej, która dla takiej próbki stalowej wynosi ok. 200. Rozbieżność może wynikać z niedokładnego odczytu wskazań galwanometru balistycznego a także ze złego wyskalowania przyrządu pomiarowego.

1

3

Sd

R_b

G_p

R_d

Sd

R_b

G_p

N S S

B [mT]

R_d [Ω]

δ [%]

---