Оқулық «Білім беруді дамытудың федералды институты»


тасқынды әдетте өлшеу катушкасына қосылған үлкен кіріс кедергісі



Pdf көрінісі
бет71/133
Дата28.01.2024
өлшемі6.25 Mb.
#490121
түріОқулық
1   ...   67   68   69   70   71   72   73   74   ...   133
Шишмарёв Өлшеуіш техникасы. Оқулық

тасқынды әдетте өлшеу катушкасына қосылған үлкен кіріс кедергісі 
бар вольметрлердің көмегімен өлшейді. Егер өлшеу катушкасы 
ауыспалы магнит өрісіне орнатылса, онда оған ЭҚК индукцияланады
Е = 4,44к
f
fwФ
т

бұнда k
f
— қисық магниттік тасқын формасының коэффициенті; f — 
тасқын өзгерісінің жиілігі; w — өлшеу катушкалары біліктерінің саны; 
Ф
т
— магниттік тасқынның максималды мағынасы. 
Осылайша ЭҚК өлшенген мағынасы және белгілі жиілік бойынша 
магниттік тасқынның амлитудалық (максималды) мағынасын есептеуге 
болады 
158 
Ф
т
= E/4,44k
f
fw. 


Осы өлшеу әдісінің қарапайымдылығына қарамастан нәтиже дәлдігі 
тура емес. Қажетт і уақыт ішінде дәлдікті жоғарылату және тасқынның 
өзгеру заңдылығын зерттеу үшін ЭСО қолданады. 
9.3. Магниттік өріс кернеуі мен магниттік индукцияны өлшеу 
Магниттік өрістің біртекті кернеулігі мен магниттік индукцияны 
баллистикалық гальванометр немесе веберметр көмегімен анықтайды. 
Бұл үшін құралдың өлшеу катушкасын зерттелетін өріске 
орналастырады және өрісті қоздырушы тоқты қосу кезінде (сөндіру 
кезінде) құралдың жылжымалы бөлігін баллистикалық жылжытуды 
анықтайды. 
Біртекті өріс кезінде тасқын сілкінісі
φ = w Ф = 
0
H
x
sw
Онда магниттік өріске арналған формуланы есепке ала отырып (9.1) 
тока
Егер былай белгілесек, p
0
sw = k, онда 
Тұрақты k анықтау үшін белгілі баллистикалық тұрақты С
ф
бар 
құралдың өлшеу катушкасын тұрақты магниттік өріске орналастырады, 
оның кернеуі алдын ала өлшенген немесе есептелген болуы мүмкін.
Құралдың жылжымалы бөлігін баллистикалық жылжыту бойынша өрісті 
қоздырушы тоқты қосқанда (сөндіргенде) параметрді анықтайды.
Магниттік индукцияны баллистикалық гальванометрмен немесе 
веберметр көмегімен анықтау үшін белгілі байланысты пайдаланады. В = 
Ф/s. Онда былай жазуға болады: 
Магниттік өрістің кернеулігі мен магниттік индукцияны өлшеу 
арналған заманауи құралдарды Холл гальваномагниттік түрлендірушімен 
дайындайды. Холлдың нәтижелілігі металл немесе жартылай өткізгіш 
пластинканың шет жағында пайда болған, индукция В өрісінде орналасқан
159 


және І тоқ күші тізбегіне қосылған ЭҚК магниттік индукцияға немесе өріс 
кернеулігіне және пластинка арқылы өтетін тоқ күшіне шамалас: 
Е
х
 = S
B
IB
X
 = S
H
IH
X

бұнда S
B
және S
H
— магниттік индукция мен кернеулікке сезімтал 
түрлендіргіш сәйкес. 
Бұдан 
Вх = E
X
/(S
B
I); Н
х
= (Ех/S
H
I). 
Магниттік 
көлемдерді 
өлшеу 
тәжірибесінде 
Холлдың 
түрлендірушілері бар құралдар кеңінен таралған. Олар теламетрлер 
деп аталады. Тесламетрдің қарапайым құрылымдық сызбасы 9.4-
суретте келтірілген. Түрлендірушіні қуаттандыру үшін және ЭҚК 
үлгілік көзі ретінде тесламетрде Г генератор қолданылады. ХТ 
түрлендірушісіне келген дабыл ауыспалы тоқ К конденсаторына және 
К күшейткіш арқылы өлшеуіш құралға Қ түседі. Өлшеудің 
компенсациялық әдісі қолдану қуат кернеуінің тұрақтылығы кезінде 
өлшемнің дәлдігін едәуір өзгертеді.
Холл түрлендіргішінің сезімталдық элементі шығарылатын бұрғы 
ұшына бекітеді. Механикалық зақымданудан қорғау үшін оны 
пластмассаның қабатымен жабады. 
Тұрақты магниттік өрістің параметрлерін өлшеу кезінде Холл 
түрлендіргішін тұрақты тоқ көзіне жалғайды, ал шығыс кезінде 
алынған ЭҚК тікелей сезімтал магнитэлектрлік құралмен өлшейді. 
Тесламетрлердің бөгеуілден қорғанушылығын жоғарылату үшін 
қуаттану үшін ауыспалы тоқты қолданады, ал түрлендіргіштің сезімтал 
элементін температурадан параметрлердің минималды тәуелділігі бар 
материалдардан дайындайды.
Өндірістен шығарылған тесламетрлер диапазоны 
0,01
-ден 1,6 Тл-ға 
дейін тұрақты магниттік өрістерді өлшеуге арналған. Құралдардың 
дәлдік класы 2,5-тен 0,5-ті құрайды. 
Тұрақты магниттік өрістердің индукциясын өлшеу үшін ядролық 
магниттік 
резонанс 
қағидасына 
негізделген 
құралдар 
кеңінен 
қолданылады. Ядролық магниттік резонанс құбылысы мынадан 
тұрады.тұрақты магниттік өріспен затқа әсер ету кезінде магниттік кезеңі 
МК және қозғалыстың кезең ҚК саны бар ядро өріс кернеулігінің вектор 
айналасында жиілікпен қозғалады (тербеледі). 
160 
9.4-сурет. Холл түрлендіргіші бар тесламетр 
сызбасы


9.5-сурет. Ядролық магниттік резонансты 
пайдалана отырып, тұрақты магниттік 
өрісті өлшеуге арналған тесламетрдің
құрылымдық сызбасы. 
Егер осы жүйеге жиілігі өзгеріп тұратын ауыспалы магниттік 
өріспен әсер етсе, онда ауыспалы өріс жиілігі бар заттар жылжу 
жиіліктерінің үйлесімі кезінде ауыспалы өрістің энергиясы заттарының 
ядросы жы лжуы мүмкін. Бұл ретте ядролардың тербеліс амплитудасы 
өріс кернеулігінің векторы айналасында өседі. Бұндай құбылыс 
физикада ядролық магниттік резонанс құбылысы ретінде белгілі. Бұл 
құбылысты пайдалана отырып, тұрақты магниттік өріс кернеулігі мен 
оның индукциясын жиілік мәні бойынша анықтауға болады, ол кезде 
ядролық резонанс түседі. Тұрақты магниттік өрістерге арналған 
тесламетрдің құрылымдық сызбасы 9.5- суретте көрсетілген.
ӨҚ түрлендіргіш дегеніміз зерттелетін нысан қуысына орналасатын 
катушка. Сонымен бірге зерттелетін нысан жоғары жиілікті генератор 
Г контурының элементі болып табылады. Генератормен өндірілетін 
дабыл жиілігінің өзгеруімен ядролық магниттік резонанстың пайда 
болуына қол жеткізуге болады. Сонымен бірге тербеліс контуры 
беріктігінің төмендеуі және оның толық кедергісінің төмендеуі 
салдарынан генератордың шығыс дабылының амплитудасы азаяды. 
Әрі қарай детектор Д көмегімен дабылдан төмен жиілікті кернеу 
бөлінеді, ол күшейткіш К қуаты бойынша күшейтілгеннен кейін 
осциллографтың О электрондық-сәулелік түтіктің (ЭСТ) вертикаль 
ауытқытатын электродтарға түседі. Құралда модуляциялаушы 
кернеулері бар синхронды горизонталь бойынша сәуле ұңғысы 
қарастырылғандықтан түрлендіргіштен түсетін дабылдың анық 
бейнесі экранда пайда болады.
Генератор жиілігін өлшеу жолымен резонанстық қисықтың 
қиылысу нүктесін экранның ортасына орналастыруға болады. Бұл 
ретте түрлендіргіште ядролық магниттік резонанс генератордың 
жиілігі кезінде катушка бойынша нөл арқылы тоқтың өтуі кезінде 
резонанспен тең пайда болады. Өлшенетін индукция формула бойынша 
анықталады.
В
х
= C
п.

бұнда С
п
— түрлендіргіштің тұрақтысы; f —генератор жиілігі. 
161 


Ядролық магниттік резонанс құбылысына негізделген құралдар 
материалдардың магниттік қасиеттерін зерттеуге және жоғары дәлдікпен 
магниттік өрістерді (кернеулік және индукция) өлшеуге қолданылады. 
Ядролық магниттік резонанс қағидасы пайдаланылатын отандық тесламетр 
қателіктері 0,1%-дан төмен емес, магниттік индукцияны өлшеу диапазоны 
0,03-тен 8,5 Тл-ге дейін. 


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   67   68   69   70   71   72   73   74   ...   133




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет