Politechnika Lubelska		Laboratorium Metrologii
w Lublinie		Ćwiczenie Nr 12
Nazwisko: Cocek	Imię: Wojciech		Semestr V	Grupa ED 5.4	Rok akad. 1995/96
Temat ćwiczenia: Pomiar podstawowych wielkości magnetycznych.				Data wykonania 24.11.95	Ocena

I Cel ćwiczenia.

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

II Spis przyrządów pomiarowych użytych w ćwiczeniu.

1. Galwanometr - G_p kl. 1 zakres 100 mWb PL-P3-588/E6

2. Sonda pomiarowa - Sd R_c = 8,7Ω z_c = 150 zw.

3. Opornik kołkowy - R_b PL-P3-317-E6

4. Zasilacz prądu stałego - Z PL-P3-1787-E2-M

5. Amperomierz - A₁ kl. 0,5 zakres 1 A PL-P3-119-E6

6. Opornik suwakowy - R₂ rezystancja R = 13,9 Ω PL-P3-102-E6

7. Autotransformator - A_t PL-P3-513-E6

8. Amperomierz - A₂ kl. 0,5 zakres 1 A PL-P3-253-E6

9. Opornik suwakowy - R₁ rezystancja R = 46 Ω PL-K-020-E6

10. Opornik dekadowy - R_d PL-P3-297-E6

III Wykonanie ćwiczenia.

1. Pomiar strumienia magnetycznego magnesu stałego przetwornika magnetoelektrycznego

galwanometrem przetłumionym.

Układ pomiarowy:

Wartość rezystancji R_b obliczono ze wzoru:

C₁ =

Tabela pomiarowa:

L.p.	α	Φ	Φśr
	[dz]	[mWb]	[mWb]
1	87	15,66
2	86,5	15,57	15,6375
3	86,5	15,57
4	87,5	15,75

Obliczenia:

Φ = C₁*α = 86,5dz * 1,8*10^-4Wb/dz = 15,57 mWb

Φ_śr =

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

Układ pomiarowy:

Tabela pomiarowa:

L.p.	Rd	α	Φ	δΦ
	[Ω]	[dz]	[mWb]	[%]
1	0	86.5	15.57	0
2	5	84	15.12	-2.89
3	10	82.5	14.85	-4.62
4	15	82	14.76	-5.20
5	20	81.5	14.67	-5.78
6	25	81	14.58	-6.36
7	30	80.5	14.49	-6.94
8	35	80	14.40	-7.51
9	40	79.5	14.31	-8.09
10	45	79	14.22	-8.67
11	50	78	14.04	-9.83

Obliczenia dla R_d = 5Ω: Φ = α*C₁ = 84dz * 1,8*10^-4Wb/dz = 15,12 mWb

δ_Φ =

Krzywa błędu względnego δ_Φ=f(R_d).

3. Wyznaczenie charakterystyki komutacyjnej magnesowania dla próbki pierścieniowej.

Wyznaczenie stałej 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

Obliczenia: 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.

IV. Wnioski.

Aby możliwe było wykonanie pomiarów galwanometrem niezbędne było włączenie równoległe rezystora R_b w celu zwiększenia zakresu pomiarowego galwanometru. Obliczony strumień średni magnesu trwałego odpowiada spodziewanemu strumieniowi.

Przy badaniu wpływu rezystancji cewki pomiarowej na błąd pomiaru strumienia. to błąd pomiarowy przy założeniu. że dla R_d = 0 strumień Φ ma poprawną wartość. Natomiast błąd 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. Różnica wynikać może ze złego wyskalowania przyrządu lub też z niedokładnego odczytu wskazań galwanometru balistycznego.

N S

G_p

R_b

Sd

N S

G_p

R_b

Sd

R_d

δ_Φ

R_d

H

[A/m]

B [mT]

---