Описание лабораторной установки

Исследуемые образцы магнитных материалов - это тороиды из альсифера марки ВЧК - 22П и феррита марки 6000НН с намотанными на них обмотками. Образцы помещены в муфельную печь, температура внутри которой контролируемся по датчику цифрового термометра, вставленному c тыльной стороны печи. Вывода обмоток соединены с измерителем индуктивности типа Е12-1 через плату - разъем с установленным на ней тумблером подключения к измерителю обмотки с альсиферовым сердечником либо ферритовым. Начальная магнитная проницаемость определяется на основании выражения (1) по формуле:

(3)

где μ₀ = 4π*₁₀^-7 Гн/м; L - индуктивность катушки, Гн; S = (R – r)*b - площадь поперечного сечения сердечника, м; lср - средняя длина магнитопровода, которая считается как:

(4)

здесь R = 12.5 мм - внешний радиус тороида; r = 7.5 мм - внутренний радиус тороида; W = 250 - количество витков на магнитопроводах. Толщина тороида b = 5 мм.

Методика измерения индуктивности образцов основана на использовании нулевых биений двух генераторов, которые имеются в приборе Е12-1. В колебательный контур одного генератора (рис. 2) включен эталонные конденсатор С_Э переменной емкости.

Рис 2. Принципиальная электрическая схема измерений индуктивности методом нулевых биений

В контур второго генератора последовательно с индуктивностью L₂ включается измеряемая индуктивность L_Х. С_H -начальная емкость эталонного конденсатора С_Э. Электрические колебания двух генераторов подаются на смеситель (на рисунке не показан), на выходе которого получаются при неравенстве частот биения. Эти биения подаются на стрелочный индикатор, расположенный на лицевой панели измерителя. При равенстве частот в колебательных контурах имеют место нулевые биения, т.е. биения с частотой близкой к нулю.

Перед началом измерений клеммы Lx закорачиваются, а емкость Сэ устанавливается на нуль. Затем добиваются нулевых биений подстройкой индуктивности второго контура L2 при помощи ручки "начальная установки". При этом:

(5)

Затем к клеммам L_X подключают измеряемую индуктивность, что приведет к изменению частоты второго генератора. Равенство восстанавливается изменением емкости Сэ. При нулевых биениях:

(6)