Politechnika Lubelska |
Laboratorium metrologii |
|||
w Lublinie |
Ćwiczenie nr 12 |
|||
Mirosław Latos
|
Semestr V |
Grupa: 5.2 |
Rok akademicki: 1999/2000 |
|
Temat ćwiczenia: Pomiar podstawowych wielkości magnetycznych. |
Data wykonania: 28.10.99 |
Ocena: |
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia było zapoznanie się z podstawowymi metodami pomiaru wielkości charakteryzujących pole magnetyczne stałe i przemienne.
Spis przyrządów użytych w ćwiczeniu:
-galwanometr przetłumiony zakres 100 mWb PL-P3-587/E6
-galwanometr balistyczny
-sonda pomiarowa - Sd Rc = 8,7Ω zc = 150 zw.
-oporniki kołkowe- PL-P3-317-E6/; PL-P3-316-E6/;
-zasilacz prądu stałego
-amperomierz elektromagnetyczny PL-P3-114
-opornik suwakowy rezystancja PL-P3-351-E6
-autotransformator PL-P3-513-E6
-opornik dekadowe PL-P3-345-E6/ PL-P3-344-E6/
I. Pomiar strumienia magnetycznego magnesu stałego przetwornika magnetoelektrycznego galwanometrem przetłumionym.
Wartość rezystancji Rb oblicza się po przekształceniu wzorów:
Ω
1.Układ pomiarowy.
2.Tabela pomiarowa
L.p. |
α |
Φ |
Φśr |
|
[dz] |
[mWb] |
[mWb] |
1 |
57 |
10,26 |
|
2 |
58 |
10,44 |
10,35 |
3 |
58 |
10,44 |
|
4 |
57 |
10,26 |
|
3.Wzory i obliczenia:
Wzory niezbędne do wykonania obliczeń:
Strumień magnesu trwałego-
Przykłady obliczeń:
Dla pomiaru 1-go
Wartość średnia strumienia:
Indukcja magnesu trwałego:
II. Pomiar wpływu rezystancji obwodu cewki pomiarowej na błąd pomiaru strumienia.
1. Układ pomiarowy:
2.Tabela pomiarowa:
L.p. |
|
α |
αśr |
Φ |
δΦ |
|
[Ω] |
[dz] |
[dz] |
[mWb] |
[%] |
1 |
10 |
58 |
57,25 |
10,305 |
-0,434 |
|
|
57 |
|
|
|
|
|
57 |
|
|
|
|
|
57 |
|
|
|
2 |
20 |
58 |
57 |
10,26 |
-0,869 |
|
|
56 |
|
|
|
|
|
57 |
|
|
|
|
|
57 |
|
|
|
3 |
30 |
56 |
55,5 |
9,99 |
-3,478 |
|
|
56 |
|
|
|
|
|
55 |
|
|
|
|
|
55 |
|
|
|
4
|
40
|
55 |
55,25 |
9,945 |
-3,913 |
|
|
56 |
|
|
|
|
|
56 |
|
|
|
|
|
54 |
|
|
|
5 |
50 |
55 |
54,5 |
9,81 |
-5,217 |
|
|
54 |
|
|
|
|
|
55 |
|
|
|
|
|
54 |
|
|
|
6 |
60 |
53 |
53,5 |
9,63 |
-6,956 |
|
|
54 |
|
|
|
|
|
54 |
|
|
|
|
|
53 |
|
|
|
7 |
70 |
53 |
53 |
9,54 |
-7,826 |
|
|
53 |
|
|
|
|
|
53 |
|
|
|
|
|
53 |
|
|
|
8 |
80 |
52 |
51,25 |
9,225 |
-10,869 |
|
|
50 |
|
|
|
|
|
51 |
|
|
|
|
|
52 |
|
|
|
9 |
90 |
51 |
50,5 |
9,09 |
-12,173 |
|
|
50 |
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
51 |
|
|
|
10 |
100 |
50 |
49,5 |
8,91 |
-13,913 |
|
|
49 |
|
|
|
|
|
49 |
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
3.Wzory i obliczenia:
Wzory niezbędne do wykonania obliczeń:
Strumień magnesu trwałego-
Przykłady obliczeń:
Dla pomiaru 1-go
Krzywa błędu względnego δΦ=f(Rd)
III. Wyznaczenie charakterystyki komutacyjnej magnesowania dla próbki pierścieniowej.
Dane próbki:
Dz=104,6mm Dw=84,5mm H=25,1mm Rp=14,5 Rm=1,5 γ=7,844 Hmax=13,15A/m Bmax=1,2T m=574,7G Zp=1200zw Zm=260zw
1. Układ pomiarowy:
Wyznaczenie stałej galwanometru:
ΔI = 0,28A M = 0,01H α1m = 35,5dz zc = 1200zw
kb =
2.Tabela pomiarowa:
L.p. |
I |
αL |
αP |
αśr |
B |
H |
|
[A] |
[dz] |
[dz] |
[dz] |
[mT] |
[A/m] |
1 |
0,02 |
4,5 |
4,5 |
4,5 |
1,17 |
17,508 |
2 |
0,04 |
70 |
80 |
75 |
19,5 |
35,017 |
3 |
0,06 |
100 |
100 |
100 |
26,1 |
52,525 |
4 |
0,08 |
100 |
110 |
105 |
27,3 |
70,034 |
5 |
0,1 |
330 |
330 |
330 |
85,8 |
87,542 |
6 |
0,16 |
600 |
800 |
700 |
182 |
140,067 |
7 |
0,18 |
1000 |
1200 |
1100 |
286 |
157,576 |
8 |
0,19 |
1200 |
1500 |
1350 |
351 |
166,330 |
5 |
0,22 |
1500 |
1800 |
1650 |
429 |
192,593 |
6 |
0,42 |
3500 |
3700 |
3600 |
936 |
367,677 |
7 |
0,65 |
4800 |
5000 |
4900 |
1274 |
569,024 |
8 |
0,88 |
5600 |
5800 |
5700 |
1482 |
770,370 |
9 |
1,1 |
5800 |
5800 |
5800 |
1508 |
962,963 |
10 |
1,36 |
6000 |
6400 |
6200 |
1612 |
1190,572 |
3.Wzory i obliczenia:
Wzory niezbędne do wykonania obliczeń:
Indukcja magnetyczna-
Średnia droga strumienia-
Natężenie pola -
Przykłady obliczeń:
Dla pomiaru 1-go
zm = 260zw
Charakterystyka komutacyjna magnesowania B=f(H).
Wyznaczenie przenikalności magnetycznej:
a) normalna dla punktu A o H =1875,6 A/m
b) początkowa
c) maksymalna
Wnioski.
Równoległe włączenie rezystora Rb powoduje zwiększenie zakresu pomiarowego galwanometru-stałej galwanometru.
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 ze wzrostem rezystancji Rd. Zależność δφ=f(Rd ) jest nieliniowa dla małych wartości Rd, dla większych wartości Rd funkcja δφ=f(Rd ) staje się liniową.
A