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
φśr = (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
δΦ =
Krzywa błędu względnego δ = f(Rd)
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
Rd - rezystor dekadowy kl.0.05, PL-P3-534-E6
Rb - rezystor kołkowy Pdop = 0.5W, kl.0.05, PL-P3-317-E6
Gb - galwanometr balistyczny kl.1,R = 600, 140dz.,to =11s, PL-P3-1743-E2-M
Pr - badana próbka ferromagnetyczna Hmax = 1315 A/m, Bmax = 1.2T, m = 574.7G
M - wzorzec indukcyjności wzajemnej M = 0.01H, Imax = 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;
α1m = 68dz;
zc = 1200zw;
Sc = (DZ - DW)*H = (0,1046m - 0,0845m)*0,0251m = = 5,0451*10-4 m2 ;
kb =
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 = kb*α = 0,097mT/dz * 3200dz = 310,4 mT
zm = 260zw; lśr = 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 Rb powoduje zwiększenie zakresu pomiarowego galwanometru (stałej galwanometru) - punkt1.
Błąd pomiaru strumienia, przy założeniu, że dla Rd = 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 Rd. Zależność δΦ = f (Rd) 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
Rb
Gp
Rd
Sd
Rb
Gp
N S S
B [mT]
Rd [Ω]
δ [%]