16 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

В чем измеряются электрические и магнитные величины?

Средства и методы измерения магнитных величин

Иногда, для решения технических задач или в исследовательских целях, возникает потребность в измерении магнитных величин. Безусловно, значение требуемой магнитной величины можно найти и косвенным путем, прибегнув к формулам с опорой на известные исходные данные. Однако, для получения наиболее точного значения магнитного потока Ф, магнитной индукции B или напряженности магнитного поля H лучше подойдет метод прямого измерения. Давайте же рассмотрим методы прямого измерения магнитных величин.

Принципиально метод измерения магнитной величины может быть основан на действии магнитного поля на ток или на проводник. Сила, вызываемая магнитным полем, связывается с электрическим процессом, и затем, посредством электроизмерительного прибора, получается значение измеряемой величины в удобном для человеческого восприятия виде.

Основных методов измерения магнитных величин два: индукционный и гальваномагнитный.

Первый основан на наведении ЭДС при изменении магнитного потока, второй — на действии магнитного поля на ток. Рассмотрим два этих метода по отдельности.

Метод электромагнитной индукции

Известно, что при пересечении витков катушки L магнитным потоком Ф (при изменении магнитного протока, пронизывающего контур) в проводе катушки индуцируется ЭДС (E), пропорциональная скорости изменения магнитного потока dФ/dt, то есть пропорциональная и его величине Ф. Данное явление описывается формулой:

При однородном магнитном поле магнитный поток Ф будет прямопропорционален магнитной индукции B, а коэффициентом пропорциональности будет площадь контура S, пронизываемого линиями магнитной индукции.

Далее — магнитная индукция B окажется прямопропорциональна напряженности магнитного поля H через магнитную постоянную μ0, если явление происходит в ваккууме, либо с учетом магнитной проницаемости среды — еще и через относительную магнитную проницаемость μ этой среды.

Так, индукционный метод позволяет найти значения: магнитного потока Ф, магнитной индукции B и напряженности магнитного поля H. Приборы для измерения магнитного потока называются веберметрами или флюксметрами (от flux – поток).

Веберметр состоит из индукционной катушки с заранее известными параметрами и интегрирующего устройства ИУ. Интегрирующее устройство представляет собой магнитоэлектрический гальванометр.

Если катушку веберметра вносить или выносить из пространства, где присутствует магнитное поле, то отклонение измерительного механизма веберметра (отклонение стрелки или изменение цифр на дисплее) будет пропорционально индукции B этого магнитного поля. Математическая зависимость легко описывается формулой:

Гальваномагнитный метод (метод Холла)

Общеизвестно, что на проводник с током, находящийся во внешнем магнитном поле, действует сила Ампера, а если рассмотреть процесс более щепетильно, то на движущиеся внутри проводника заряженные частицы действует сила Лоренца.

Так, если проводящую пластину поместить в магнитное поле, и пропустить через пластину постоянный или переменный электрический ток, то на краях пластины возникнет постоянная или переменная разность потенциалов. Эта разность потенциалов Ех называется ЭДС Холла.

Исходя из известных параметров пластины, зная ЭДС Холла, можно определить значение магнитной индукции B. Устройство, предназначенное для измерения магнитной индукции называется тесламетром.

Если преобразователь Холла (датчик Холла) запитать от одного источника, а затем подать компенсирующую разность потенциалов от второго источника, то можно компенсационным методом при помощи сравнивающего устройства определить ЭДС Холла.

Устройство довольно просто: компенсирующее напряжение, снимаемое с регулируемого резистора, подают в противофазе с ЭДС Холла, и так определяют значение ЭДС Холла. Когда компенсационная цепь и датчик Холла питаются от одного источника, то исключается погрешность, могущая возникнуть от нестабильности напряжения и частоты генератора.

Датчики Холла широко применяют в качестве датчиков положения ротора в электродвигателях и в других машинах, где можно получать сигнал от перемещающегося постоянного магнита или от намагничиваемого сердечника трансформатора. В частности, датчик Холла в некоторых применениях выступает своеобразной альтернативой измерительному трансформатору тока.

В чем измеряются электрические и магнитные величины?

Единицы измерения магнитных величин

Благодаря раннему отсутствию стандартизации в науке о магнетизме , мы сталкиваемся не менее чем c тремя системами измерения магнитных величин .

Этих величин в магнетизме несколько больше чем в электричестве. В электричестве мы имели дело с четырьмя основными величинами: напряжением (U), силой тока (I), сопротивлением (R) и мощностью (P). Первые три из них связаны друг с другом Законом Ома (U=IR ; I=U/R ; R=U/I), а четвертая, с предыдущими тремя — Законом Джоуля ( P = IU , P = I 2 R , Р = U 2 / R).

В магнетизме мы будем иметь дело со следующими величинами:

Магнитодвижущая сила (МДС) — физическая величина, характеризующая способность электрических токов создавать магнитные потоки. Она аналогична электродвижущей силе (ЭДС) в электрических цепях.

Магнитный поток — общее количество поля или его эффект . Аналогичен току в электрических цепях .

Напряженность магнитного поля — количество магнитодвижущих сил, распределенных по длине электромагнита.

Магнитная индукция — общее количество магнитного потока, сконцентрированного в данной точке пространства.

Магнитное сопротивление — Сопротивление определенного объема пространства или материала . магнитному потоку. Аналогично электрическому сопротивлению.

Магнитная проницаемость — величина, характеризующая реакцию среды (материала) на воздействие внешнего магнитного поля. Обратна удельному сопротивлению материала (большая проницаемость означает более легкое прохождение магнитного потока, в то время как большее удельное сопротивление означает более трудное прохождение электрического тока).

В настоящее время существует, как мы уже говорили, три системы измерения этих величин:

Как вы уже догадались , отношение между магнитодвижущей силой , магнитным потоком и магнитным сопротивлением аналогично отношению между напряжением (U) , током ( I) и сопротивлением (R). Получается нечто похожее на закон Ома для магнитной цепи :

Уравнение для определения магнитного сопротивления материала очень похоже на уравнение для определения сопротивления проводника (учитывая что магнитная проницаемость обратна удельному сопротивлению):

Из этих формул видно, что сопротивление более длинного материала в обоих случаях больше, а сопротивление материала с большей площадью поперечного сечения — меньше (при прочих равных условиях).

Главная загвоздка здесь состоит в том, что сопротивление материала магнитному потоку фактически изменяется при изменении концентрации самого потока. Это делает «Закон Ома» для магнитных цепей нелинейным, и работать с ним намного трудней, чем с электрической версией данного закона.

В помощь изучающему электронику

Формулы, вычисления, .

— Единицы измерения —

Данный справочник собран из разных источников. Но на его создание подтолкнула небольшая книжка «Массовой радиобиблиотеки» изданная в 1964 году, как перевод книги О. Кронегера в ГДР в 1961 году. Не смотря на такую ее древность, она является моей настольной книгой (наряду с несколькими другими справочниками). Думаю время над такими книгами не властно, потому что основы физики, электро и радиотехники (электроники) незыблемы и вечны.

Единицы измерения механических и тепловых величин.

Единица ускорения а метр на секунду в квадрате (м/сек 2 ).

Метр на секунду в квадрате

—ускорение такого равнопеременного движения, при котором скорость за 1 сек изменяется на 1 м!сек.
Единица силы Fньютон (и).

Единица работы А и энергии — джоуль (дж).

Единица мощности W —ватт (вт).

Единицы измерения электромагнитных величин

Фарада на метр

— абсолютная диэлектрическая проницаемость диэлектрика, при заполнении которым плоский конденсатор с пластинами площадью S по 1 м 2 каждая и расстоянием между пластинами d

Ампер на метр

Генри на метр

Соотношения между единицами магнитных величин
в системах СГСМ и СИ
В электротехнической и справочной литературе, изданной до введения системы СИ, величину напряженности магнитного поля Н часто выражали в эрстедах (э), величину магнитной индукции В — в гауссах (гс), магнитного потока Ф и потокосцепления ψ — в максвеллах (мкс).
1э=1/4 π × 10 3 а/м; 1а/м=4π × 10 -3 э;

1гс=10 -4 тл; 1тл=10 4 гс;

Внесистемные единицы
мощности — 1 лошадиная сила (л.с.) = 75кГ×М/сек= 736 вт;
работы и энергии — 1 ватт — час (вm × ч) = 3,6 × 10 3 дж;
энергии элементарных частиц — 1 электронвольт(эв)= 1,60×10 -19 дж;
теплоты — 1 калория (кал) = 4,19 дж
(калория- количество теплоты, необходимое для нагревания 1 г воды от 19,5 до 20,5° С при нормальном давлении).
Некоторые математические и физические понятия
применяемые радиотехнике
Децибелл

— коэффициент усиления по напряжению;

— коэффициент усиления по напряжению в децибелах.

— коэффициент усиления по току в децибелах.

— коэффициент усиления по мощности в децибелах.

P[дбм] = 10 log U 2 / R +30 = 10 log P + 30. [дбм];

Размерные коэффициенты основных физических величин

Оглавление.

Основные понятия. 5.2 Замкнутая и разветвленная цепи постоянного тока

Основные понятия, Сопротивление в цепи переменного тока , Конденсатор в цепи переменного тока, Индуктивность в цепи переменного тока, Мощность переменного тока

Основные зависимости, Последовательный колебательный контур, Параллельный колебательный контур

Входная цепь приемника

RC и LC фильтры — общие положения, RC фильтры, 9.3 LC фильтры

Аттенюаторы, Согласование источника с нагрузкой по мощности, току и напряжению

Основные параметры передающих антенн, Параметры приемных антенн, Вибраторные антенны, Рамочные антенны, Приемные ферритовые антенны, Формулы для расчета вибраторных антенн

РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН В СВОБОДНОМ ПРОСТРАНСТВЕ — Общие положения, ИОНОСФЕРА И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН, Преломление и отражение радиоволн в ионосфере, Особенности распространения сверхдлинных и длинных волн, Особенности распространения средних волн, Особенности распространения коротких волн, РАСПРОСТРАНЕНИЕ УЛЬТРАКОРОТКИХ ВОЛН В ПРИЗЕМНОМ ПРОСТРАНСТВЕ, Распространения радиоволн над поверхностью земли, дальний прием

Средства и методы измерения магнитных величин

Иногда в процессе работы, научного исследования или простого любопытства возникает необходимость в определении магнитных величин. Их можно либо рассчитать по формулам, имея необходимые данные, или же произвести замер магнитной величины. В данной статью мы будем рассматривать измерение магнитных величин.

К магнитным величинам, как правило, относят напряженность магнитного поля H, поток магнитный Ф, а также величину магнитной индукции В.

Методику измерения магнитных величин основывают на преобразовании этих величин в электрические, и с помощью электроизмерительного прибора приводят к доступному для человеческого восприятия виду.

Наиболее широкое распространение получили два метода измерения – индукционный и гальваномагнитных эффектов. Разберем каждый в отдельности.

Индукционный метод

Он основан на эффекте возникновения ЭДС в витках электромагнитной катушки при изменении магнитного потока Ф, который сцепляется с ним, как это показано ниже:

Аналитическая зависимость будет иметь вид:

Где: w – число витков в катушке, ψ – потокосцепление.

Если магнитный поле будет однородно, то поток магнитный Ф будет связан с магнитной индукцией В следующим выражением – Ф = Вs, где s – представляет собой площадь сечения катушки.

Если среда, в которой происходит такое явление воздушная, то индукция магнитная В будет связана с напряженностью магнитного поля H такой зависимостью: В = μН, где μ – магнитная постоянная для воздушной среды.

Можно сделать вывод, что индукционный метод позволяет определить напряженность магнитного поля, магнитный поток и индукцию магнитную:

Приборы, которые измеряют магнитный поток, называют веберметрами.

Простейшая схема такого устройства показана ниже:

Она состоит из индукционной катушки, обозначенной на схеме (Wк) и интегрирующего устройства ИУ. Магнитоэлектрические гальванометры, без устройств противодействующего момента, зачастую используют в качестве интегрирующих устройств ИУ. Если катушку измерительного устройства подносить или удалять от магнитного поля, то отклонения измерительного механизма будет пропорционально магнитному потоку и определятся зависимостью:

Где: α – угол отклонения стрелки прибора, Wк – количество витков в катушке измерительной, Сф – цена деления веберметра.

Например, веберметры типа М199 и М1119 имеют цену деления 5*10 -6 и 10 -4 Вб/дел, а основная их погрешность лежит в пределах ±1,5%.

Метод гальваномагнитных эффектов

Очень широкое применение из этих гальваномагнитных эффектов получил так называемый метод Холла.

Суть его заключается в следующем – если через пластину, которая состоит из полупроводника и находится в магнитном поле с индукцией В, пропустить какой – то ток I, то между точками Х – Х возникнет разность потенциалов Ех, которая носит название ЭДС Холла. Схема приведена ниже:

ЭДС Холла будет равна:

Где: Sп – чувствительность преобразователя при токе I.

Устройства, которые измеряют магнитную индукцию В называют тесламетрами.

Упрощенная схема такого прибора с преобразователем Холла (ПХ) показана ниже:

Преобразователь Холла запитуют переменным током через трансформатор ТР от генератора Г. Измеряют ЭДС Холла компенсационным методом . Напряжение компенсирующее Uк, снимают с резистора R1 и подают в противофазе с ЭДС Холла на сравнивающее устройство СУ. С помощью переменного резистора R производят градуировку сравнивающего устройства. Также питание датчика Холла и компенсационной цепи от одного источника напряжения позволяет исключить погрешность от нестабильной частоты и напряжения генератора.

По такой схеме работает тесламетр типа Ш1-8, который может измерять индукцию в диапазоне от 0,01 – 1,6 Тл. Основная погрешность этого устройства не превышает ±2%.

Также датчики Холла очень активно применяют в современных асинхронных электродвигателях с векторным управлением по потокосцеплению электрической машины.

Глава 3. Электрические измерения и приборы

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ И ПРИБОРЫ

3.1. Роль измерений в электротехнике

В любой области знаний измерения имеют исключительно боль­шое значение, но особенно важны они в электротехнике.

Механические, тепловые, световые явления человек ощущает при помощи своих органов чувств. Мы, хотя и приблизительно, можем оценить размеры предметов, скорость их движения, яркость светящихся тел. Долгое время именно так люди изучали звездное небо.

Но мы с вами совершенно одинаково реагируем на проводник, ток которого равен 10 мА или 1 А (т. е. в 100 раз больше).

Мы видим форму проводника, его цвет, но наши органы чувств не позволяют оценить величину тока. Точно так же мы совершенно равнодушны к магнитному полю, созданному катушкой, электри­ческому полю между обкладками конденсатора. Медицина устано­вила определенное влияние электрических и магнитных полей на организм человека, но это влияние мы не ощущаем, и величину электромагнитного поля оценить не можем.

Исключение составляют только очень сильные поля. Но и здесь неприятное покалывание, которое можно заметить, гуляя око высоковольтной линии передачи, не позволит нам даже приблизительно оценить величину электрического напряжения в линии.

Все это заставило физиков и инженеров с первых шагов исследования и применения электричества пользоваться электроизмерительными приборами.

Приборы — глаза и уши инженера-электрика. Без них он глух и слеп и совершенно беспомощен. Миллионы электроизмерительных приборов установлены на заводах, в научно-исследовательских ла­бораториях. В каждой квартире тоже есть измерительный прибор — электрический счетчик.

Показания (сигналы) электроизмерительных приборов исполь­зуют для оценки работы различных электротехнических устройств и состояния электрооборудования, в частности состояния изоляции. Электроизмерительные приборы отличаются высокой чувствительностью, точностью измерений, надежностью и простотой исполне­ния.

Успехи электроприборостроения привели к тому что его услугами стали пользоваться и другие отрасли. Электрические методы стали при­менять для определения размеров, скоростей, массы, температуры. Появилась даже самостоятельная дисциплина “Электрические изме­рения неэлектрических величин”.

Показания электроизмерительных приборов можно передавать на дальние расстояния (телеизмерение), они могут использоваться для непосредственного воздействия на производственные процессы (ав­томатическое регулирование); с их помощью регистрируют ход кон­тролируемых процессов, например путем записи на ленте и т.д.

Применение полупроводниковой техники существенно расши­рило применение электроизмерительных приборов.

Измерить какую-либо физическую величину — значит найти ее значение опытным путем с помощью специальных технических средств.

Стендовые испытания новейшего оборудования немыслимы без электрических измерений.Так, при испытании турбогенератора мощностью 1200 МВт на заводе “Электросила” измерения производились в 1500 его точках.

Развитие электроизмерительных приборов привело к использо­ванию в них микроэлектроники, что позволяет измерять физичес­кие величины с погрешностью не более 0,005-0,0005 %.

3.2. Основные понятия, термины и определения

Результаты теоретической деятельности без проверки экспери­ментом недостоверны. Измерительная техника при эксперименте дает результаты, которые указывают на качество и количество про­дукции, правильность ведения технологических процессов, распре­деления, потребления и изготовления. При этом электрические из­мерения за счет малого потребления энергии, возможности передачи измерительных величин на расстояние, большой скорости измере­ний и передачи, а также высокой точности и чувствительности ока­зались предпочтительнее.

Электрические измерения и приборы, методы и средства обес­печения их единства, способы достижения требуемой точности — все это относится к метрологии, а принципы и методы установления оптимальных норм и правил взаимодействия — к стандартизации.

В Российской Федерации стандартизация и метрология объедине­ны в единой государственной службе — Государственном комитете стандартов. В 1963 г. ГОСТ 9867-61 ввел Международную систему единиц (СИ) на базе метра (м), килограмма (кг), секунды (с), ам­пера (А), кельвина (К) и канделы (кд).

Вопросы электрических измерений и приборов проще воспри­нимаются, если известны содержание терминов и определений.

Метрология — наука об измерениях, методах и средствах обеспе­чения их единства, способах достижения требуемой точности.

Измерение — нахождение значения физической величины опыт­ным путем с помощью специальных технических средств.

Результат измерения — значение физической величины, найден­ной путем измерения.

Мера — средство измерений, предназначенное для воспроизве­дения физической величины заданного размера (например, едини­цы измерения света — кд).

Измерительный преобразователь — средство измерений для выра­ботки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки (или хранения), но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателем. Первичный измерительный преобразователь — датчик.

Измерительный прибор — средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, дос­тупной для непосредственного восприятия наблюдателем.

3.3. Методы измерений. Погрешность измерений

Для различных измеряемых электрических величин существуют свои средства измерений, так называемые меры. Например, мерами ЭДС служат нормальные элементы, мерами электрического сопротивления — измерительные резисторы, мерами индуктивности измерительные катушки индуктивности, мерами электрической емкости — конденсаторы постоянной емкости и т. д.

На практике для измерения различных физических величин применяют различные методы. Последние в зависимости от способа получения результата делятся на прямые и косвенные. При прямом измерении значение величины получают непосредственно из опыт­ных данных. При косвенном измерении искомое значение величины находят путем подсчета с использованием известной зависимости между этой величиной и величинами, получаемыми на основании прямых измерений. Так, определить сопротивление участка цепи можно путем измерения протекающего по нему тока и приложенно­го напряжения с последующим подсчетом этого сопротивления из закона Ома. Наибольшее распространение в электроизмерительной технике получили методы прямого измерения, так как они обычно проще и требуют меньших затрат времени.

В электроизмерительной технике используют также метод срав­нения, в основе которого лежит сравнение измеряемой величины с воспроизводимой мерой. Метод сравнения может быть компенса­ционным и мостовым. Примером применения компенсационного метода служит измерение напряжения путем сравнения его значе­ния со значением ЭДС нормального элемента. Примером мостово­го метода является измерение сопротивления с помощью четырех-плечной мостовой схемы. Измерения компенсационным и мостовым методами очень точные, но для их проведения требуется более сложная измерительная техника.

При любом измерении неизбежны погрешности, т. е. отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величи­ны, которые обусловливаются, с одной стороны, непостоянством параметров элементов измерительного прибора, несовершенством измерительного механизма (например, наличием трения и т. д.), влиянием внешних факторов (наличием магнитных и электричес­ких полей), изменением температуры окружающей среды и т. д., а с другой стороны — несовершенством органов чувств человека и другими случайными факторами. Разность между показанием при­бора АП и действительным значением измеряемой величины AD выражается в единицах измеряемой величины и называется абсолютной погрешностью измерения:

Величина, обратная по знаку абсолютной погрешности, носит название поправки:

Для получения истинного значения измеряемой величины необходимо к измеренному значению величины прибавить поправку:

Для оценки точности произведенного измерения служит относительная погрешность δ, которая представляет собой отношение абсолютной погрешности к истинному значению измеряемой величины, выраженное обычно в процентах:

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • Следующая »

В чем измеряются электрические и магнитные величины?

ЭТАЛОНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН — эталоны, обеспечивающие воспроизведение и хранение установленных гос. стандартом (ГОСТ 8.417 81) ед. электрич. величин. В СССР в кач ве первичного эталона ед. силы пост. электрич. тока (1 А) утверждены токовые весы, представляющие собой рычажные… … Физическая энциклопедия

Важнейшие единицы электрических и магнитных величин — Величина Наименование Размерность Обозначения Содержит единиц СИ русское международное Сила электрического тока (сила тока) ампер I А A Количество электричества, электрический заряд кулон TI Кл C ампер секунда А∙с ( … Ветеринарный энциклопедический словарь

ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН — величины, по определению считающиеся равными единице при измерении других величин такого же рода. Эталон единицы измерения ее физическая реализация. Так, эталоном единицы измерения метр служит стержень длиной 1 м. В принципе, можно представить… … Энциклопедия Кольера

Единицы мер — С древнейших времен употребляются для практических надобностей троякого рода меры: пространственности, веса и времени. Е. меры называется такая основная мера, которой или частями которой измеряются другие величины того же рода. В новейшее время к … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Абсолютные единицы — единицы физических величин, входящие в Абсолютные системы единиц. Термин «А. е.» часто применяют в электротехнике для обозначения абсолютных практических электрических единиц (См. Абсолютные практические электрические единицы) … Большая советская энциклопедия

Абсолютные практические электрические единицы — были установлены для практических электрических измерений 1 м Международным конгрессом электриков (1881) в связи с тем, что некоторые электрические единицы абсолютной электромагнитной системы единиц СГС (см г сек ) были слишком малы или… … Большая советская энциклопедия

ГОСТ Р 52161.1-2004: Безопасность бытовых и аналогичных электрических приборов. Часть 1. Общие требования — Терминология ГОСТ Р 52161.1 2004: Безопасность бытовых и аналогичных электрических приборов. Часть 1. Общие требования оригинал документа: 3.4.2 безопасное сверхнизкое напряжение (safety extra low voltage): Напряжение, не превышающее 42 В между… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Гаусса система единиц — система электрических и магнитных величин с основными единицами сантиметр, грамм и секунда, в которой диэлектрическая и магнитная проницаемости являются безразмерными величинами, причём для вакуума они приняты равными единице. Единицы… … Большая советская энциклопедия

Электричество — (Electricity) Понятие электричество, получение и применение электричества Информация о понятии электричество, получение и применение электричества Содержание — это понятие, выражающее свойства и явления, обусловленные структурой физических… … Энциклопедия инвестора

Едини́цы физи́ческих величи́н — конкретные физические величины, условно принятые за единицы физических величин. Под физической величиной понимают характеристику физического объекта, общую для множества объектов в качественном отношении (например, длина, масса, мощность) и… … Медицинская энциклопедия

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ — измерение электрических величин, таких, как напряжение, сопротивление, сила тока, мощность. Измерения производятся с помощью различных средств измерительных приборов, схем и специальных устройств. Тип измерительного прибора зависит от вида и… … Энциклопедия Кольера

Приборы для измерения магнитного поля

Приборы для измерения магнитного поля

Цифровые магнитометры серии Bell 5100

  • Диапазон измерения – 0,1 — 19 999,9 Гс.
  • Н ачало измерения через 0,5 секунды после включения.
  • Скорость измерения – 0,25 секунды.
  • Обновление измерения 4 раза в секунду.
  • Шаг измерений – 0,1 Гс.
  • Воспроизводимость измерений — при постоянной температуре – 99,98 %
  • Отрицательный знак ( в случае отрицательной полярности).
  • Имеется функция погашения магнитного поля окружающей области.
  • Погрешность измерения:
  • Датчик: длина кабеля – 100 см, измерительная площадка 1,5 х 4,3 мм.
  • Датчик имеет гибкий конец, позволяющий загибаться.
  • Питание – 9 В батарея гарантирует 40 часов работы.
  • Индикатор батареи загорается за 1 час до ее полной разрядки.

Цифровой AC / DC Гауссметр GM 2

  • Измеряемые диапазоны:
  • Время измерения – 2 мсек. Позволяет сканировать поверхность.
  • Функция регистрации максимального значение напряженности магнитного поля.
  • Погрешность: ± 1% в диапазоне 19 999,9 Гс,

± 2% в диапазоне более 20 000 Гс.

  • Температурная линейность — ± 1 % при комнатной температуре, или + % /-2 температурном диапазоне от -4 ° C до 65 °C .
  • Звуковой сигнал при превышении значения измеряемого поля выбранному диапазону измерения и приграничных значениях диапазонов.
  • Не требует предварительной настройки, калибровки и регулировки.
  • Имеется относительная нулевая функция.
  • Три вида датчиков: гибкий универсальный (входит в комплект), осевой, поперечный.
  • Длина кабеля датчиков – 1 м.
  • Рабочая зона датчика – универсальный 1,1 х 1,5 х 4,3 мм
    — поперечный от 0,62 х 3,3 х 75 мм
  • Индикаторная лампочка, подающая сигнал за час до полной разрядки батареи.
  • Размер гауссметра – 14х9х4,5 см.
  • Комплектация: 9 В батарея (50 часов работы), адаптер переменного тока, гнездо аналогового выхода, свидетельство калибровки.
  • Магнитометр работает в трех диапазонах, показывает знак поля, измеряет постоянное (DC) и переменное магнитное поле (AC).
  • Не требует дополнительной настройки или калибровки.
  • Время измерения – 2 мсек.
  • Погрешность — ± 0,02 Гс .
  • Температурная линейность — ± 1 % при комнатной температуре, или + % /-2 температурном диапазоне от -4 ° C до 65 °C .
  • Звуковой сигнал при превышении значения измеряемого поля выбранному диапазону измерения и при граничных значениях диапазонов.
  • Не требует предварительной настройки, калибровки и регулировки.
  • Имеется относительная нулевая функция (устранение внешнего поля).
  • Датчик стационарный, на конце имеет квадрат 6.35×6.35 мм с тремя измерительными датчиками .
  • Длина кабеля датчиков – 1 м ( можно заказать другую длину).
  • 9 В батарея позволяет работать в течении 10 часов.
  • Индикаторная лампочка, подающая сигнал за час до полной разрядки батареи.
  • Размер гауссметра – 14х9х4,5 см.
  • Вес – 260 гр.

DC Миллиг ауссметр MGM

Назначение :

Предназначен для измерения малых постоянных магнитных полей в узких областях

  • Измеряемые диапазоны:

Миллигауссметр для воздушных перевозок

Многофункциональная модель 100 XE

  • Единицы измерения: кВ/м. или киловольт-метр, что обычно предпочитают специалисты.
  • Повышенная чувствительность в частотах ниже 5 гц (электрический и магнитный) не рекомендуется для общего электромагнитного тестирования, потому что занимает больше времени.
  • Области применения: 3-х векторный магнитометр обнаруживает и измеряет магнитное поле АС, независимо от его направления, электрический измеритель обнаруживает электрические поля AC , которые могут существовать независимо от магнитного поля AC . третий измеритель обнаруживает радио/микроволновое поле ( например: от прохудившейся микроволновой печи).
  • Два магнитных диапазона 0.2-100 мГс.
  • Электрический диапазон 5-1000 В/м
  • Радио/микроволновый диапазон 0.01 — 1 кВ/м., что соответствует 0.026 — 266 мВ/см 2 .
  • 9В батарея позволяет работать около 40 часов и имеет индикатор низкого уровня заряда.
  • Более быстрое время отклика по сравнению с цифровыми приборами
  • DC Миллигауссметр UHS

    • Измеряет магнитное поле AC в широком частотном диапазоне 13 гц к 75 кГц .
    • Измеряет фактическую величину магнитного поля переменного тока в 3-х направлениях или в одном (по выбору).
    • Измеряемые диапазоны — от 0,01 до 19,99 мГс
    • Датчики расположены на корпусе гауссметра.
    • Погрешность — +/-3 % от значения в частотном диапазоне 45 гц — 5000 Гц.
    • Температурная линейность — менее ± 0,01 мГс при температуре от 0 °C до 45 °C .
    • Не требует предварительной настройки, калибровки и регулировки.
    • Имеется кнопки выбора диапазонов частоты.
    • 9 В батарея позволяет работать в течении 8 часов.
    • Индикаторная лампочка, подающая сигнал за 10 минут до полной разрядки батареи.
    • Размер Гауссметра – 18х9х5 см.
    • Вес – 425 гр.

    Измеритель естественных полей EM

    • Оснащен датчиками для измерения DC электрических , магнитных и радио — микроволновых полей .
    • Поскольку искусственные электрические и магнитные переменные поля AC очень распространены и отражаются на показаниях величины слабых полей, измеритель блокирует их влияние на показания измерений .
    • Имеет две модификации: модель 1 работает от стандартной 9-вольтовой батареи, модель 2 работает от 9-вольтовой батареи или адаптера переменного тока. У модели 2 есть входное гнездо для дополнительной высоко-чувствительной магнитной катушки .

    Магнитометр для измерения поля Земли Model EM 2

    DC 3-х осевой миллигауссметр

    • Общий диапазон измерений до +/- 2000 мГс (200 мкТл) c разрешением 0,01 мГс (нТл).
    • Три магнитоустойчивых чувствительных датчика с выводом результатов измерения каждого датчика.
    • Значения поля в двух диапазонах: +/-199.99 мГс и +/-1999.9 мГс.
    • Обновление показаний 3 в сек.
    • Функция компенсации поля Земли для каждой оси.
    • Датчик — 25-миллиметровый куб в конце кабеля, длина которого обычно 120 мм, возможно заказать и другую длину.
    • Каждая ось в окне показывает отрицательное значение поля для Южного полюса магнита и положительное для Северного.
    • Воспроизводимость при постоянной температуре — +/-0.01 мГс (1 нTл).
    • Температурный коэффициент погашения — менее 0.01 мГс / ° C.
    • Погрешность — +/-0.5 % при температурах 0 к 45°C.
    • Точность измерений по осям X, Y, Z одинакова.

    Аналоговый измеритель остаточной намагниченности

    Предназначен для измерения остаточной намагниченности стальных деталей.

    Отличительные особенности:

    Простой, ручной прибор. Шкала имеет нулевую точку в середине диапазона.

    Основные технические характеристики :

    Урок «Измерение электрических и магнитных величин»

    _______ Сикало Н.С.

    ПЛАН УРОКА № _4_

    Предмет: Электротехнические материалы и измерения

    Тема урока: _______Измерение электрических и магнитных величин.____

    1. Образовательная: Общее понятие об измерении электрических и магнитных величин.

    развитие мышления, быстрого решения задач, используя разные методы

    3.Воспитательная:

    воспитание уважения, терпения, добросовестности, ответственности и качественного выполнения задания.

    Комбинированный

    Метод урока: объяснительно-иллюстративный

    Наглядные пособия: учебники, карточки, плакаты и т.п.

    Средства обучения: —

    Межпредметная связь: физика, производственное обучение

    2.Чистота аудитории.

    3.Качество присутствия учащихся на уроке

    3.Проверка учебных принадлежностей учащихся

    2. Проверка выполнения домашнего задания__ Устный опрос учащихся по пройденному материалу

    1.Область применения измерительных приборов?

    2.Наиболее распространенные измерительные приборы?

    3.Основы приборов?

    3.Подготовка к усвоению нового материала: __история изучения измерении электрических и магнитных величин_____

    4.Первичная проверка понимания: __ вопросы по изучаемой теме

    1.Общее понятие об измерениях?

    2.Электрические измерения?

    3.Понятие о приборах?

    5. Объяснение нового материала: Лекция прилагается.

    6. Закрепление новой темы ___ Выяснение неясных вопросов _

    1.Область применения электрических и магнитных измерителей?

    2.Наиболее распространенные измерительные приборы?

    3.Приборы для измерения параметров цепей постоянного тока?

    4. Приборы для измерения параметров цепей постоянного тока?

    5.Принцип работы измерительных приборов?

    7. Подведение итогов урока: Оценка ответов и работы учащихся___

    1.__________________________________________

    2.__________________________________________

    3.__________________________________________

    4.__________________________________________

    5.__________________________________________

    6.__________________________________________

    8. Задание на дом ____ Повторить пройденный_материал. Конспект Барановский В.А.,Банников Е.А. «Электротехнические работы»_стр23

    Лекция

    С измерениями электрических величин большинство людей знакомится раньше, чем со всеми другими видами измерений. В самом деле, понятия амперметра, вольтметра, прибора для измерения электрического сопротивления знакомы каждому из школьного курса физики и из практического использования тестера, измеряющего в основном электрические величины. Только в последние десятилетия массовому пользователю доступными стали тестеры, измеряющие температуру, освещенность, влажность и другие характеристики, не имеющие отношения к электричеству.

    Вместе с тем электрические и магнитные измерительные устройства встречаются на практике не только как измерители собственно электрических величин — силы тока, напряжения, сопротивления, емкости и т. д. Огромное количество электрических и магнитных устройств используется в преобразователях и датчиках в других видах измерений, например в измерениях перемещений, температуры, давления, влажности, в измерениях состава веществ и материалов, в светотехнике и т.д. То же самое относится и к выходным устройствам измерительной техники. Блоки питания, различные преобразователи, блоки памяти, самописцы, блоки сопряжения узлов измерительных приборов — во всех этих узлах измерительной техники преобладающими являются электрические и магнитные элементы.

    В данном изложении собственно электрические и магнитные приборы в силу их большого разнообразия рассматривать подробно нет возможности. По этой причине раздел «Электрические измерения» представлен основополагающими сведениями о категориях электроизмерительных приборов, о принципах их действия с кратким изложением сущности построения современных приборов с аналого-цифровым преобразованием.

    Проводя категорирование электроизмерительных приборов, в первую очередь их надо разделить на два класса — приборы для измерения параметров цепей постоянного тока и приборы для измерения параметров цепей переменного тока. В зависимости от измеряемой физической величины измерительные электрические приборы классифицируются по группам.

    Обозначение групп принято буквенное: например, А — амперметры, Б — источники питания, В — вольтметры, Г — генераторы, Е — измерители сопротивления, индуктивности и емкости, С — осциллографы и т. д. Всего электроизмерительные приборы классифицируются по 20 подгруппам.

    Электроизмерительные аналоговые шкальные приборы далее можно разделить по принципу действия и по типу индикаторных устройств.

    Классификация аналоговых электроизмерительных приборов по типу индикаторов сигнала в особенных комментариях не нуждается. Стрелоч­ные приборы во всех вариантах в качестве аналогового сигнала имеют угол поворота стрелки индикатора. Прибор преобразует электрическую вели­чину в угол поворота, который собственно и измеряется. Электронно-лу­чевые приборы достаточно хорошо известны в измерительной практике как выходные каскады осциллографов, электронно-оптических преобра­зователей. В последнее время многие электроизмерительные приборы в качестве выходного устройства имеют компьютер с экраном монитора на выходе. Приборы с компьютерным выходом также можно отнести к элект­ронно-лучевым приборам, хотя в большинстве своем такие приборы уже являются не аналоговыми, а цифровыми, поскольку использование ком­пьютера предполагает наличие аналогово-цифрового преобразователя между датчиком и индикаторным устройством.

    Электромагнитная индукция

    Магнитный поток. В однородном магнитном поле, модуль вектора индукции которого равен В, помещен плоский замкнутый контур площадью S. Нормаль n к плоскости контура составляет угол a с направлением вектора магнитной индукции В (см. рис. 1).
    Магнитным потоком через поверхность называется величина Ф, определяемая соотношением:
    Ф = В·S·cos a.

    Единица измерения магнитного потока в систем СИ — 1 Вебер (1 Вб).

    Электромагнитная индукция. Явление электромагнитной индукции обнаружено в 1831 г. Фарадеем. Оно выражает взаимосвязь электрических и магнитных явлений.
    Рассмотрим некоторые экспериментальные факты:

    постоянный магнит вставляют в катушку, замкнутую на гальванометр, или вынимают из нее. При движении магнита в контуре возникает электрический ток

    Аналогичный результат будет иметь место в случае перемещения электромагнита, по которому пропускают постоянный ток, относительно первичной катушки или при изменении тока в неподвижной вторичной катушке.


    рамку, замкнутую на гальванометр, помещают в однородное магнитное поле и вращают. В рамке возникает электрический ток. Если же рамка движется поступательно, не пересекая силовых линий, то ток в ней не возникает.

    рамка движется в неоднородном магнитном поле. Число линий индукции, пересекающих рамку, изменяется. В рамке возникает электрический ток

    Ток, возникающий в контуре при изменении магнитного потока, называют индукционным током.
    Вы знаете, что условием существования электрического тока в замкнутом контуре является наличие электродвижущей силы, поддерживающей разность потенциалов. Следовательно, при изменении магнитного потока, пронизывающего замкнутый контур, в нем возникает ЭДС, которую называют ЭДС индукции (ei).

    Явление возникновения ЭДС в контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего контур, называется электромагнитной индукцией.
    Если контур замкнут, то ЭДС индукции проявляется в возникновении электрического индукционного тока
    I = ei/R , где R- сопротивление контура.
    Если контур разомкнут, то на концах проводника возникает разность потенциалов, равная ei.
    Направление индукционного тока в контуре определяется правилом Ленца:
    Индукционный ток направлен так, чтобы своим магнитным полем противодействовать изменению магнитного потока, которым он вызван.
    Направление индукционного тока определяется следующим образом:

    1. установить направление внешнего магнитного поля В.
    2. определить увеличивается или уменьшается поток вектора магнитной индукции внешнего поля.
    3. по правилу Ленца указать направление вектора магнитной индукции индукционного тока Вi.
    4. по правилу правого винта определить направление индукционного тока в контуре.

    ЭДС индукции в движущемся проводнике. Пусть проводник длиной L перемещается со скоростью V в однородном магнитном поле, пересекая силовые линии. Вместе с проводником движутся заряды, находящиеся в проводнике. На движущийся в магнитном поле заряд действует сила Лоренца. Свободные электроны смещаются к одному концу проводника, а на другом остаются нескомпенсированные положительные заряды. Возникает разность потенциалов, которая и представляет собой ЭДС индукции ei. Ее величину можно определить, рассчитав работу, совершаемую силой Лоренца при перемещении заряда вдоль проводника:
    ei = A/q = F·L/q.

    Отсюда следует, что
    ei = B·V·L·sin a.

    Самоиндукция является частным случаем разнообразных проявлений электромагнитной индукции.

    Рассмотрим контур, подключенный к источнику тока. По контуру протекает электрический ток I. Этот ток создает в окружающем пространстве магнитное поле. В результате контур пронизывается собственным магнитным потоком Ф. Очевидно, что собственный магнитный поток пропорционален току в контуре, создавшему магнитной поле:
    Ф = L·I.

    Коэффициент пропорциональности L называется индуктивностью контура. Индуктивность зависит от размеров, формы проводника, магнитных свойств среды. Единица измерения индуктивности в системе СИ — 1 Генри (Гн).
    Если ток в контуре изменяется, то изменяется и собственный магнитный поток Фс. Изменение величины Фс приводит к возникновению в контуре ЭДС индукции. Данное явление называется самоиндукцией, а соответствующее значение — ЭДС самоиндукции eiс.
    Из закона электромагнитной индукции следует, что
    eiс = dФс/dt.

    Читать еще:  Утепление водопроводных труб в частном доме своими руками
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector
    ×
    ×