politechnika lubelska w lublinie	LABORATORIUM METROLOGII
		Ćwiczenie numer: 12
Nazwisko:	Imię:	Semestr:	Grupa:	Rok akademicki
Temat: Pomiar podstawowych wielkości magnetycznych.			Data wykonania:		Ocena:

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z podstawowymi metodami pomiaru wielkości charakteryzujących pole magnetyczne stałe i przemienne.

2. Pomiar strumienia magnetycznego magnesu stałego przetwornika magnetoelektrycznego galwanometrem przytłumionym

Rys 2.1 Schemat układu do pomiaru strumienia magnetycznego fluksometrem

Spis przyrządów:

Sp	Sonda pomiarowa - Rc=5,9Ω; Zc=150zw
Rb	Opornik kołkowy bocznikujący fluksometr - typ: KR5-27; kl. 0,5; Pdop=0,5W
F	Fluksometr/galwanometr przytłumiony/ - zakres: 10 mWb·zw; 100działek; Rc≤10Ω - δ≤1,0%; Rc≤10Ω - δ≤2,5%; Rc≤30Ω - δ≤4,0%;	PL-P3-588/E6

R_b=6,7Ω; R_d=0

Tabela 2.1

Lp.	α	αr	Φ	B
		[dz]	[dz]	[mWb]	[T]
1.	85	85	0,1066	0,332
2.	84
3.	85
4.	86

Obliczenia:

C_μ=

ΔΨ=Δα· C_μ

ΔΦ=
Ψ

C_μb= C_μ·

ΔΦ=
Ψ·
=

Przekrój poprzeczny magnesu:

S=31,8mm·10,1mm=321,16mm²=321,18·10^-6m²

Obliczanie indukcji magnetycznej:

B=Φ/s=

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

Rys. 3.1 Schemat układu do pomiaru strumienia magnetycznego fluksometrem

Spis przyrządów:

Sp	Sonda pomiarowa - Rc=5,9Ω; Zc=150zw
Rb	Opornik kołkowy bocznikujący fluksometr - typ: KR5-27; kl. 0,5; Pdop=0,5W
Rd	Opornik dekadowy modelujący zwiększanie rezystancji zewnętrznej fluksometru
F	Fluksometr/galwanometr przytłumiony/ - zakres: 10 mWb·zw; 100działek; Rc≤10Ω - δ≤1,0%; Rc≤10Ω - δ≤2,5%; Rc≤30Ω - δ≤4,0%;	PL-P3-588/E6

Tabela 3.1

Lp.	Rd	α1	α2	α3	αśr	Φ	δΦ
		[Ω]	[dz]	[dz]	[dz]	[dz]	[mWb]	[%]
1.	0	84	86	86	85	0,106567	0,00
2.	5	85	84	84	84,33	0,105731	-0,78
3.	10	83	83	83	83	0,104060	-2,35
4.	15	82	83	83	82,67	0,103642	-2,75
5.	20	82	83	83	82,33	0,103224	-3,14
6.	25	81,5	81,5	81,5	81,67	0,102388	-3,92
7.	30	81,5	81	81	81,17	0,101761	-4,51
8.	35	81	81	81	80,83	0,101343	-4,90
9.	40	80	81	81	80,33	0,100716	-5,49
10.	45	79,5	80,5	80,5	80	0,100299	-5,88
11.	50	79,5	79,5	79,5	79,5	0,099672	-6,47

δ_Φ= (Φ_5Ω -Φ_0Ω)/Φ_0Ω*100%

Rys 3.2 Krzywa błedu względnego δ_Φ%=f(R_d)

4. Wyznaczanie charakterystyki komutacyjnej magnesowania dla próbki pierścieniowej.

Rys. 4.1 Układ do wyznaczania charakterystyk magnetycznych przy prądzie stałym.

Spis przyrządów:

ZAS. Zasilacz stabilizowany - typ: Z-3020

A amperomierz magnetoelektryczny - typ: LM-1; kl. 0,5; zakres: 0,75A

G_b galwanometr balistyczny - typ: M197/1

M wzorzec indukcyjności wzajemnej - typ: P536; M=0,01H; L₁=0.02H; L₂=0,021H

R_d opornik dekadowy

R_b opornik dekadowy

Pr próba pierścieniowa - D_z=104,6mm; D_w=84,5mm; H=25,1mm; R_p14,5Ω; R_m=9,2 Ω;

Y=7,865g/cm³; H_max=8875A/m; B_max=1,74T; m=561,8G; z_p=1200zw; z_m=2580zw

R_b=4545 Ω; R_d=5 Ω

Obliczenia:

Obliczanie przekroju poprzecznego:

S_c=(D_z-D_w) ·H

S_c=(0,1046-0,0845) ·0.0251=5,0451·10^-4m²

k_b=(2·M·ΔI)/(z_c·s_c·α_1m)=0,71476

B=k_b·α

H=(zm·I)/l_śr

l_śr=π· (D_z-D_w)/2=0,297m

Tabela 4.1

Lp.	I	αL	αP	αśr	B	H
		[A]	[dz]	[dz]	[dz]	[mT]	[A/m]
1.	0,01	2	2	2	1,43	86,87
2.	0,02	19	20,5	19,75	14,12	173,74
3.	0,03	28,5	29,5	29	20,73	260,61
4.	0,04	45	47	46	32,88	347,47
5.	0,05	60	62	61	43,60	434,34
6.	0,1	380	430	405	289,48	868,69
7.	0,2	700	100	400	607,55	1737,37
8.	0,3	850	1150	1000	714,76	2606,06
9.	0,4	900	1200	1050	750,50	3474,75
10.	0,5	900	1200	1050	750,50	4343,43
11.	0,6	1000	1200	1100	786,24	5212,12
12.	0,7	1000	1125	1125	804,11	6080,81

Rys. 4.2 Charakterystyka komutacyjna magnesowania badanej próbki pierścieniowej.

5. Wnioski

Na podstawie przeprowadzonych pomiarów możemy stwierdzić, że aby zwiększyć zakres pomiarowy galwanometru należy włączyć równolegle rezystor Rb, w ten sposób otrzymaliśy odpowiedni zakres aby możliwe było prawidłowe odczytanie mierzonych wielkości. Strumień średni magnesu otrzymany z obliczeń był zgodny z spodziewanym strumieniem.

Jeśli chodzi o badanie wpływu rezystancji cewki pomiarowej na błąd odczytu, to z obserwacji na podstawie dokonanych pomiarów możemy powiedzieć, że najmniejszy błąd występuje gdy nie ma żadnej rezystancji Rd = 0, gdyż nie występuje wtedy żadna zmiana strumienia przy tej wartości rezystancji. Natomiast przy wzroście rezystancji obserwujemy, że bład ten ma wartość ujemną ze względu na zmniejszanie się strumienia magnetycznego. Otrzymana charakterystyka odbiega nieco od charakterystyki rzeczywistej, występuje lekki rozrzut punktów pomiarowych, wynika to prawdopodobnie z niedokładnego rozmagnesowania rdzenia cewki lub błędów odczytu

N S

F_p

R_b

Sd

R_d

Sd

R_b

F

N S

---