Тангенс угла потерь материала ооразца

(3.39)

При подсчете Го и L/ необходимо учитывать замечания, приведенные относительно определения этих величин мостовым методом {см. формулы (3.36) -(3.37)].

Индукционный метод определения перечисленных ранее величин заключается в измерении намагничивающего тока в первичной обмотке образца, э. д. с, индуцированной в его вторичной обмотке, мощности (потерь в образце) и в последующих подсчетах магнитных параметров по соответствующим формулам.

Рис. 3.12. Схемы, применяемые в индукционном методе определения магнитных величин на повышенных и высоких частотах

Схемы для измерения указанных величин представлены на рис. 3.12. Намагничивающий ток измеряют амперметром (рис. 3.12, а) или с помощью вольтметра и безреактивного сопротивления (рис. 3.12, б); э.д.с. - вольтметром; мощность - ваттметром (рис. 3.12, в). В качестве измерительных приборов применяют термоэлектрические или электронные приборы, отличающиеся малыми частотными погрешностями.

Для подсчета максимального значения магнитной индукции измерение э.д. с, индуцированной во вторичной обмотке образца, должно производиться вольтметрами средних или действующих значений (при известном коэффициенте формы Кф)

Если форма кривой э.д.с, индуцированной во вторичной обмотке образца, синусоидальна, то может быть применен любой вольтметр (действующих, амплитудных или средних значений), предназначенный для заданного диапазона частот.

Для определения динамической кривой намагничивания материала испытываемого образца его обмотки включают в цепь в соответствии со схемой рис. 3.12, а или б.

Задавая последовательно требуемые значения (от меньших к большим) напряженности магнитного поля (пропорциональные силе тока в намагничивающей обмотке) и измеряя соответствующие им э.д.с, индуцированные в измерительной обмотке образца, определяют динамическую кривую намагничивания матерд1ала образца.

Если требуется определить динамическую кривую намагничивания ii потери, то измерения производят по схеме рис. 3.12, в.

Задавая последовательно значения напряженности магнитного поля (по силе тока в намагничиеающей обмотке) или магнитной индукции (по э. д. с, индуцированной в измерительной обмотке) и измеряя соответствующие им значения мощности (ваттметром), получают зависимость потерь в образце от напряженности магнитного поля или магнитной индукции.

Максимальное значение напряженности магнитного поля

Я„ах= -f. (3.40)

Максимальное значение магнитной индукции

В=-=.--. . (3.41)

На основании полученных значений магнитной индукции и напряженности магнитного поля можно построить динамические кривые намагничивания вида:

max=/(max); raax = /(m); гаах=/();

Подсчет удельных потерь в материале образца производят по формуле

I Wl 2 \

-2 j

1+У (3.42)

2 /

Здесь Pl - мощность, измеренная с помощью ваттметра; Гг - сопротивление вторичной обмотки,

Jjlj • (3.43)

где Гц7 - сопротивление параллельной обмотки ваттметра; Yy - сопротивление вольтметра.

Испытания в диапазоне частот 1-200 МГц. Свойства магнитных материалов в этом диапазоне частот определяют путем измерения полного сопротивления намагничивающего элемента измерительной схемы. Испытываемый материал, помещенный в магнитное поле, вносит соответствующее изменение значений реактивной в активной составляющих полного сопротивления, по которому можно характеризовать магнитный материал. Для испытаний применяют мостовой и резонансный методы и кольцевые образцы.

Намагничивающие обмотки на таких высоких частотах не используют. Это объясняется тем, что наличие межвитковой емкости, емкости между витками и образцом, а также некоторые другие причины могут привести к возникновению трудноучитываемых

дополнительных погрешностей. Поэтому при частотах больше 1 МГц применяют одновитковое намагничивание, основанное на использовании проволочной прямоугольной рамки в качестве обтекаемого током проводника. При этом кольцевой образец располагают коаксиально на одной из ее сторон.

Преимуществами данного метода является простота подготовки образца к измерениям, однородность поля в нем и малая собственная емкость между проводом и сердечником. Недостатками метода являются необходимость учета сопротивления потерь витка и невозможность создания больших полей.

Дальнейшее развитие метода од-новиткового намагничивания состоит в применении высокочастотного пермеаметра, выполняемого в виде коаксиального держателя, в центре которого помещается испытываемый кольцевой образец (рис. 3.13).

Высокочастотный пермеаметр можно рассматривать как трансформатор. Первичной обмоткой служит обмотка на кольцевом ферритовом сердечнике 2. Вторичной обмоткой (короткозамкнутым витком) является латунный стакан 1, охватывающий первичную обмотку и ИСПЫТЫ- Рис. 3.13. Схематический разрез ваемый кольцевой образец 3. Ста- высокочастотного пермеаметра кан с помощью прижимного приспособления 5 замыкается металлической пластиной 4.

Для определения магнитной проницаемости и тангенса угла потерь первичную обмотку пермеаметра включают в" одно из плеч высокочастотного моста или на куметр. Производят три замера полного сопротивления первичной обмотки: при разомкнутой вторичной обмотке, при замкнутой вторичной без испытываемого образца и при замкнутой вторичной при наличии образца.

По полученным данным рассчитывают составляющие комплексной магнитной проницаемости и тангенс угла потерь.

Высокочастотные пермеаметры позволяют испытывать магнитные материалы на частотах до 200 МГц с относительно высокой точностью. Дополнительные погрешности, обусловленные, например, потерями в стенке держателя за счет отражения от его поверхности, можно учитывать путем расчета.

Для намагничивания образцов ГОСТ 12636-67 рекомендует высокочастотные двухконтурные пермеаметры до 30 МГц и одноконтурные В диапазоне 30-200 МГц*.

* Конструкции, особенности применения и расчетные формулы для таких пермеаметров подробно рассмотрены в ГОСТ 12637-67.