Измеритель магнитного поля: схема для проверки силы магнита

pogranec Электроника / Arduino Добавлено 4 комментарияimage Магнитометр, иногда называемый также гауссметром, измеряет силу магнитного поля. Это важный инструмент для проверки постоянных магнитов и электромагнитов и для понимания формы поля конфигураций нестандартных магнитов. При достаточной чувствительности, он также может обнаружить, намагниченные железные объекты. Изменяющиеся во времени поля от двигателей и трансформаторов могут быть обнаружены, если зонд достаточно чувствительный. В этой статье мастер-самодельщик расскажет, как сделать простой портативный магнитометр с общими компонентами: линейным датчиком Холла, Arduino, дисплеем и кнопкой. Общая стоимость составляет менее 5 евро, а чувствительность ~ 0,01 мТл в диапазоне от -100 до + 100 мТл. Это лучше, чем можно было ожидать от такого прибора. Чтобы получить точные показания, необходимо откалибровать прибор, и мастер также описывает этот процесс. Инструменты и материалы: -SS49E линейный датчик Холла; -Arduino Uno; -SSD1306 — 0,96” монохромный OLED-дисплей с интерфейсом I2C; -Микрокнопка; -Шариковая ручка; -3 тонких многожильных провода; -12см тонкой (1,5 мм) термоусадочной трубки; -Пластиковая коробка (18x46x83 мм); -Переключатель; -Батарея 9В; -Держатель батареи; Шаг первый: теория Для измерения магнитного поля можно использовать смартфон. Смартфоны обычно содержат 3-осевой магнитометр, но он, как правило, оптимизирован для слабого магнитного поля Земли ~ 1 Гаусс = 0,1 мТл. Расположение сенсора на телефоне не известно, и невозможно разместить сенсор внутри узких отверстий, таких как отверстие электромагнита. Эффект Холла является распространенным способом измерения магнитных полей. Когда электроны протекают через проводник в магнитном поле, они отклоняются вбок и, таким образом, создают разность потенциалов на сторонах проводника. При правильном выборе материала и геометрии полупроводника получается измеримый сигнал, который можно усилить и обеспечить измерение одного компонента магнитного поля. Мастер использует дешевый и широкодоступный датчик SS49E. Вот его характеристики: • Энергетически эффективный • Удобный PCB интерфейс • Стабильный выходной сигнал с малым шумом • Диапазон напряжения питания от 2.7В DC до 6.5В DC • Чувствительность 1.4мВ/Гс • Время отклика: 3мкс • Линейность (% от диапазона) 0.7% • Диапазон рабочей температуры от -40°C до 100°C Датчик компактен, ~ 4x3x2 мм. Измеряет компонент магнитного поля, перпендикулярный его передней поверхности. Датчик биполярен и имеет 3 вывода — Vcс Gnd Out Шаг второй: макетная плата Сначала мастер собирает схему на макетной плате. Подключает датчик Холла, дисплей и кнопку: датчик Холла должен быть подключен к + 5В, GND, A1 (слева направо). Дисплей должен быть подключен к GND, + 5V, A5, A4 (слева направо). При нажатии кнопки необходимо установить соединение с землей на A0. Код был написан и загружен с использованием Arduino IDE версии 1.8.10. Требуется установка библиотек Adafruit_SSD1306 и Adafruit_GFX. На дисплее должно отображаться значение постоянного тока и значение переменного тока. Код можно скачать ниже. Magnetometer.ino image Шаг третий: датчик Датчик Холла лучше всего устанавливать на конце узкой трубки. Такое расположение очень удобно и его можно будет легко разместить внутри узких отверстий. Подойдет любая полая трубка из немагнитного материала. Мастер использовал старую шариковую ручку. Нужно подготовить три тонких гибких провода, которые длиннее трубки. Припаял провода к ножкам датчика, заизолировал. Шаг четвертый: сборка Батарея 9 В, OLED-экран и Arduino Nano удобно помещаются в коробку Tic-Tac. Преимущество в том, что он прозрачный, поэтому значения на экране хорошо читаются внутри. Все фиксированные компоненты (датчик, выключатель и кнопка) прикреплены к верхней части, так что весь блок можно вынуть из коробки для замены батареи или обновления кода. Мастер не был поклонником 9 В аккумуляторов, они дорогие и имеют небольшую емкость. Но местный супермаркет внезапно продал перезаряжаемую версию NiMH по 1 евро каждая. Их можно легко зарядить, если подать на них питание 11 В через резистор 100 Ом в течении ночи. Для подключения батареи мастер использует контакты от старой 9 В батареи. 9 В батарея компактна. От батареи + подается на Vin Arduino, минус на GND. На выходе +5 В будет иметься регулируемое напряжение 5 В для дисплея и для датчика Холла. Зонд Холла, OLED-экран и кнопка подключаются так же, как на макетной плате. Единственное дополнение — кнопка включения / выключения устанавливается между батареей 9 В и Arduino. Шаг пятый: калибровка Калибровочная константа в коде соответствует числу, указанному в техническом описании (1,4 мВ / гаусс), но техническое описание допускает большой диапазон (1,0-1,75 мВ / гаусс). Чтобы получить точные результаты, нам нужно откалибровать зонд. Самый простой способ создать магнитное поле с точно определенной силой — это использовать соленоид. Для расчета берется следующая формула: B = mu0 * n * I. Магнитная постоянная является константой mu0 = 1.2566×10 ^ -6 Т / M / A. Поле является однородным и зависит только от плотности обмоток n и тока I, которые можно измерить с хорошей точностью (~ 1%). Приведенная формула в данном случае работает если отношение длины к диаметру L / D> 10. Чтобы сделать подходящий соленоид, нужно взять полую цилиндрическую трубу с L / D> 10 и намотать обмотку. Мастер использовал трубку из ПВХ с наружным диаметром 23 мм. Количество витков — 566. Сопротивление 10 Ом. Далее подает питание на катушку и измеряет ток с помощью мультиметра. Для контроля тока использует источник переменного напряжения или резистор переменной нагрузки. Измеряет магнитное поле для нескольких текущих настроек и сравнивает его с показаниями. До калибровки датчик показывал 6,04 мТл, в то время как по теории 3,50 мТл. Поэтому мастер умножил калибровочную константу в строке 18 кода на 0,58. Магнитометр теперь откалиброван. Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Принцип действия МЭ приборов (рисунок 16 и 17.) основан на взаимодействии магнитного поля постоянного магнита и магнитного поля проводника, по которому протекает измеряемый ток.

Эти приборы работают в цепях постоянного тока.

Одним из основных уравнений, показывающих принцип работы аналоговых приборов, является уравнение шкалы, связывающее угол отклонения подвижной части с измеряемой величиной

б= (B*S*щ*I)/W,

где

б — угол отклонения стрелки;

В — магнитная индукция в воздушном зазоре;

S — площадь сечения рамки;

W- удельный противодействующий момент пружины;

щ — количество витков в рамке.

I — измеряемый ток.

Рисунок 16 — Структурная схема МЭ прибора

1- Постоянный магнит;

2- Рамка с током;

3- Пружина;

4- Стрелка;

5- Шкала прибора

Анализируя данную формулу, видим, что ток, проходящий через катушку измеряется в первой степени, а это значит, что прибор МЭ системы реагирует на полярность включения в цепь.

Рисунок 17 — Устройство магнитоэлектрического прибора

На рисунке 17 показано устройство МЭ прибора с подвижным магнитом. Существует множество конструкций и типов МЭ приборов (около 30), причем как с внутренним, так и с наружным магнитопроводом из ферромагнитного материала — электротрансформаторной стали. Магнит литой. Ось — дюралюминиевая. Окончание оси — керн из спецсплава. Подпятник — агат, корунд, сапфир, рубин. Рамка изготавливается из тонкого медного или алюминиевого провода, который навивают на изолированный каркас, но бывают и бескаркасные рамки. Противодействующая пружина прибора состоит из фосфористой бронзы. Если этим прибором нужно измерить большой ток, то его необходимо включить параллельно шунту.

Достоинства: из-за того, что в конструкцию входит постоянный магнит, его собственное поле велико, поэтому на МЭ приборы внешние магнитные поля оказывают малое влияние. МЭ приборы обладают высоким классом точности, высокой чувствительностью. Шкала МЭ приборов равномерна. МЭ приборы являются самыми точными из всех аналоговых приборов. Недостатки: приборы предназначены только для измерения на постоянном токе. У них относительно сложная конструкция (крупногабаритные), низкая надежность, высокая цена, низкая перегрузочная способность из-за того, что измеряемая величина (ток) подводится к рамке непосредственно, через пружины или растяжки.

Электрические явления неразрывно связаны с магнитными. Свойства ферромагнитных материалов широко используются в электротехнике, накладывая отпечаток на качество и характеристики электрических машин, аппаратов, приборов. Конструктор электроприборов не может обойтись без измерения магнитных величин (магнитного потока, магнитной индукции и т.д.), необходимых для изучения свойств ферромагнитных материалов. При изучении этих свойств и этих материалов нас интересует, во-первых, кривая намагничивания и петля Гистерезиса, во-вторых, величина потерь в стали при циклическом перемагничивании. Весьма важным так же является изучение свойств постоянных магнитов в связи с развитием приборостроения и производством электрооборудования, например для автомобильной, тракторной, авиационной, медицинской, космической промышленности, где постоянные магниты находят широкое применение. Магнитные величины можно определять с помощью различных методов, используя приборы веберметр, коэрцетиметр, феррометр,магнитометр, милиивеберметр, гистерезиметр, феррозонд, и др. Теоретической основой подобных методов является второе уравнение Максвелла , связывающее магнитное поле с полем электрическим, которые являются двумя проявлениями особого вида материи, именуемого электромагнитным полем. Рассмотрим работу флюксметра.

Для исследования магнитных полей, и особенно постоянных магнитов, часто применяется прибор флюксметр. Флюксметр представляет собой разновидность гальванометра магнитоэлектрической системы с ничтожно малым противодействующим моментом. На рисунке 18 дана схема флюксметра. В воздушном зазоре между полюсами постоянного магнита и стальным цилиндром на полуосях расположена подвижная рамка А флюксметра. На одной из полуосей укреплена указательная стрелка. Принцип работы флюксметра основан на установленном свойстве магнитного потока замкнутого контура в стремлении сохранять неизменной свою величину. Если к рамке флюксметра присоединить надетую на постоянный магнит измерительную катушку В (переключатель П в положении И), а затем быстро сдернуть ее с магнита, то в замкнутом контуре «измерительная катушка — рамка флюксметра произойдет уменьшение потокосцепления. Согласно сказанному выше это уменьшение магнитного потока, сцепленного с измерительной катушкой (контуром) вызовет поворот рамки флюксметра на угол а, при котором произойдет увеличение потокосцепления рамки флюксметра, компенсирующее уменьшение потокосцепления измерительной катушки.

Так как магнитное поле, в котором находится рамка, радиально-равномерное, то изменение потокосцепления его рамки определяется по формуле,

следовательно

где С — постоянная флюксметра, равная 10000мкс/дел; а — число делений шкалы, определяющее угол поворота подвижной части флюксметра.

Рисунок 18 — Принципиальная схема флюксметра

Использование гальваномагнитных эффектов. Для измерения магнитной индукции и напряженности магнитного поля в настоящее время используют эффект Холла и эффект Гаусса.

В приборе, реализующем эффект Холла, преобразователь представляет собой пластинку из полупроводника, по которой протекает ток I. При помещении этой пластинки в магнитное поле на боковых гранях ее возникает разность потенциалов — э. д. с. Холла Е.

Принципиальная схема прибора для измерения магнитной индукции, основанного на эффекте Холла, приведена на рисунке 19 . Обозначение на схеме: ПХ — преобразователь Холла; У — усилитель; И — указывающий прибор. Величина э. д. с. Холла связана с магнитной индукцией и током следующим соотношением:

E=RxIB/h,

Где Е — э. д. с. Холла; I — сила тока; В — магнитная индукция (вектор ее должен быть перпендикулярен плоскости пластинки, либо будет измерена лишь нормальная составляющая вектора В); Rх — постоянная Холла; h — толщина пластинки.

В качестве материалов для преобразователей Холла используют германий, сурьмянистый индий и другие полупроводниковые материалы. Э. д. с. Холла обычно невелика. Так, например, чувствительность преобразователей из мышьяковистого индия колеблется в пределах от 3* 105 до 8 * 106 мкВ/(А * Т), то есть э. д. с.

Холла, возникающая на боковых гранях пластинки с током в 1А при помещении ее в поле с магнитной индукцией 1 Т, составляет от 3-105до8-106 мкВ. Поэтому в схеме прибора целесообразно (а иногда просто необходимо) использование усилителя. Для повышения точности в приборах, основанных на эффекте Холла, часто используется компенсационный метод измерения. Приборы, использующие эффект Холла, находят все более широкое распространение, так как они обладают рядом положительных свойств. Достаточно просты, имеют удовлетворительную точность — 1,0-3,0% (специальными мерами точность может быть доведена до 0,05%), позволяют измерять магнитную индукцию или напряженность в постоянных, переменных (в широком диапазоне частот) и импульсных магнитных полях. Измерительные преобразователи имеют малые размеры, что позволяет проводить измерение индукции в узких зазорах.

Одним из недостатков преобразователей Холла является значительная зависимость э. д. с. Холла от температуры. Для устранения этого явления термостатируют преобразователи либо применяют схемы температурной компенсации. Кроме того, ведется работа по улучшению характеристик преобразователей. В настоящее время уже получены образцы термостабильных преобразователей Холла с дрейфом нулевого сигнала не более 1 мкВ/°С и высокой чувствительностью порядка 2,5 В/(А-Т). В настоящее время известно значительное количество модификаций приборов, в которых использован эффект Холла.

Рисунок 20 — Микровеберметр Ф199

Любой прибор для измерения магнитных величин состоит из двух частей — измерительного преобразователя, назначением которого является преобразование магнитной величины в электрическую, и измерительного устройства для измерения этой величины. Основой для создания измерительных преобразователей магнитных величин служат разные физические явления, но главное — явление электромагнитной индукции. Вторая часть прибора для измерения магнитных величин может быть либо обычным прибором для измерения той или иной электрической величины, либо прибором со специальными характеристиками. В приборах и способах, использующих явление электромагнитной индукции, измерительным преобразователем служит катушка, витки которой сцепляются с магнитным потоком Ф (измеряется в Веберах). Катушки являются измерительным преобразователем, с помощью которого магнитные величины — магнитная индукция В, магнитный поток Ф, напряжённость магнитного поля Н — могут быть преобразованы в электрическую величину — ЭДС. В практике магнитных измерений подобные катушки называют измерительными катушками.

Прибор Микровебрметр Ф199 (рисунок 20) предназначен для измерения малых постоянных магнитных потоков и индукции в зазорах магнитных цепей.

Принцип действия. Схема электрическая структурная микровебрметра приведена на рисунке 21.По принципу действия микровебрметр представляет собой усилитель постоянного тока, охваченный цепью отрицательной обратной связи по производной, благодаря чему осуществляется интегрирование входного сигнала входной сигнал с катушки.

Рисунок 21 — Схема электрическая структурная микровебрметра: БП — блок питания, У — усилитель, ВК — выходной каскад, ЗУ — запоминающее устройство, ОУ — отсчетное устройство, ОС — цепь обратной связи.

Усилитель У микровебрметра представляет собой усилитель постоянного тока с двойным преобразованием — модуляцией — входного сигнала (МДМ). В модуляторе и демодуляторе применены полевые транзисторы, в тракте усиления — линейные интегральные микросхемы.

Выходной каскад ВК состоит из микросхемы. Коэффициент усиления каскада по постоянному току более 200, частотно-зависимая цепь отрицательной обратной связи обеспечивает дальнейшее подавление сигнала несущей частоты и стабилизацию режима по постоянному току.

Запоминающее устройство ЗУ состоит из микросхемы и включенной на ее входе интегрирующей цепи микросхема охвачена 100-процентной отрицательной обратной связью и работает как повторитель напряжения с высокой линейностью передаточной характеристики.

Отсчетное устройство ОУ — двухшкальный узкопрофильный со световым отсчетом М1633, класс точности 0,5, ток полного отклонения 100 мкА. Одна из шкал имеющая числовые отметки 25-0-25, используется при конечных значениях диапазонов измерения 25,250,2500 мкВб. Другая шкала имеет числовые отметки 50-0-50 и используется в остальных диапазонах. световой указатель появляется лишь на шкале, соответствующей выбранному с помощью переключателя S2 диапазону измерения. Цепь обратной связи ОС состоит из конденсатора и резистора. Благодаря этой цепи микровебрметр осуществляет интегрирование исходного сигнала. Постоянная времени цепи 500 мкс.

Цепь компенсации термо — ЭДС компенсация паразитных ЭДС во входной цепи микровеберметра (например термо — ЭДС), вызывающих сползание указателя , производится с помощью делителей напряжения и на резисторах ,питаемых от стабилизированного источника напряжением 11 В.

Блок питания. БП обеспечивает стабилизированные напряжения ±12,6 В для выходного каскада, оконечного каскада УПТ, генератора несущей частоты; 11В постоянного напряжения для питания схемы компенсации потенциальной составляющей смещения нуля модулятора и схемы компенсации паразитных ЭДС во входной цепи; 5В переменного напряжения для питания осветителей лампы отсчетного устройства.

Источник ±12,6 В состоит из двух компенсационных стабилизаторов на транзисторах, коэффициент стабилизации более 100, пульсация выходного напряжения не более 5мВ двойного амплитудного значения.

Источник 11В построен по схеме параметрического стабилизатора на стабилитронах и резисторах .входным напряжением для него является стабилизированное напряжение±12,6 В, поэтому общий коэффициент стабилизации около 2000.

Силовой трансформатор Т собран на магнитопроводе ШЛ16х32.конструкция трансформатора обеспечивает малое значение емкости и токов утечки, между первичной (сетевой) и вторичными обмотками.

Конструкция микровеберметра

Корпус микровеберметра выполнен по конструктивам АСЭТ в виде каркаса из литых кронштейнов, к которым винтами крепятся лицевая панель и задняя стенка, верхняя и нижняя крышки, боковые стенки.На нижней крышке расположена откидывающаяся скоба для установки микровеберметра в наклонном, более удобном для отсчета показаний положении.

На лицевой панели микровеберметра размещены: Отсчетное устройство (лицевая панель) микроамперметра М1633; Входной разъем, к которому подключается соединительный шнур; Галетный переключатель конечных значений диапазонов измерения 25-50-100-250-500-1000-2500 переключатель режимов работы ИЗМЕРЕНИЕ-НУЛЬ, состоящей из двух кнопок П2К с зависимой фиксацией; переключатель СЕТЬ-кнопка П2К с независимой фиксацией.

Переключатель АРР — кнопка П2К с независимой фиксацией, которая закорачивает цепь рамки микроамперметра для проверки нулевого положения указателя отсчетного устройства . при нажатой кнопке закорочена цепь рамки микроамперметра, и механическим корректором отсчетного устройства указатель устанавливается на нулевую отметку;

Монтаж микроввебрметра выполнен в основном печатным способом. на общей печатной плате- основании- смонтированным источники питания , выходной каскад. К ней крепится так же усилитель , катушки сопротивления из манганинового провода на керамических каркасах.

Усилитель У выполнен в виде отдельного блока, состоящего из нескольких печатных плат, экранированных друг от друга, и закрыт алюминиевым экраном. Регулирующие транзисторы стабилизаторов напряжения ±12,6 В снабжены теплопроводящими радиаторами. Первичная и вторичная обмотки силового трансформатора размещены на отдельных каркасах, между которыми находится алюминиевый экран, уменьшающий емкость между сетевой и вторичными обмотками.

В лаборатории №218 кафедры ИИСТ успешно развивается научное направление магнитометрии. Под руководством профессоров Горбатенко Н.И, Гречихина В.В. и доцентов, к.т.н. Ланкина М.В., Шайхутдинова Д.В. аспиранты создают новейшую высокочувствительную магнито-измерительную аппаратуру, пользующуюся спросом не только в России, но и за рубежом.

Приборы для измерения электромагнитного излучения (ЭМИ)

В статье будут рассмотрены некоторые приборы для измерения электромагнитного излучения (ЭМИ). Из школьной физики мы знаем, что все электрические приборы, будь то бытовые, или производственные — являются источниками электромагнитного излучения (ЭМИ). И хотя ЭМИ никак не ощутимо для человека, вред от него просто огромен. Не смотря на то, что электричество появилось относительно недавно, врачи бьют тревогу о колоссальных последствиях, угрожающих человеческому здоровью. Первыми в группу риска попадают женщины и дети, т.к. именно они наиболее подвержены пагубному влиянию электромагнитного поля. В чем же заключается опасность электромагнитного излучения?

Перечень наиболее серьезных проблем, к которым может привести воздействие электромагнитного поля, превышающего допустимые нормы:

  • Опухоль головного мозга;
  • Поражение нервной системы;
  • Патология развития плода, и, как следствие, рождение нездорового ребенка;
  • Мужское бесплодие и генетическим мутациям, которые проявятся у потомства;
  • Катаракта глаза;
  • Нарушение работы иммунной системы.

Прибор для измерения электромагнитного излучения: Широкополосный измеритель напряженности ЭМП Narda NBM-550

Широкополосный измеритель напряженности: ЭМП Narda NBM-550

Преимущества данного широкополосного измерителя напряженности:

Области применения ЭМП Narda NBM-550:

Основные характеристики ЭМП Narda NBM-550:

Приобрести Narda NBM-550 можно в следующих интернет-магазинах:

  • 2test;
  • Ecotest;
  • Пермская приборостроительная компания «Измерительные приборы»;
  • Evitek;
  • Западприбор.

Цены на Narda NBM-550:

Цена на данный прибор варьируется в пределах 1000000 — 1100000 руб.

Прибор для измерения электромагнитного излучения: Портативные анализаторы ЭМП Narda EFA200 и Narda EFA30

Анализатор электромагнитного излучения: ЭМП Narda EFA200 и Narda EFA30

Назначение Анализаторов ЭМП Narda:

Области применения:

Оба устройства подходят для профессионального использования:

  • на производственных участках;
  • в муниципальных организациях;
  • в сфере охраны труда и безопасности здоровья.

Основные характеристики:

Где купить:

Приобрести Narda EFA200 и Narda EFA30 можно в следующих интернет-магазинах:

  • ЭкоСфера;
  • Ecotest;
  • СГТ Стройтехника;
  • Evitek.

Стоимость:

Цена на данные приборы варьируется в пределах 10000 — 15000 руб.

Прибор для измерения электромагнитного излучения: Соэкс «Импульс»

Индикатор электромагнитных полей: Соэкс «Импульс»

Устройство незаменимо для поддержания электромагнитной безопасности, а также для профилактики негативного влияния ЭМИ.

Прибор позволяет:

  • Выявить электрические поля;
  • Выявить магнитные поля.

Области применения:

Прибор хорошо подходит для домашнего использования.

Основные характеристики:

Где купить:

Приобрести «Импульс» можно в следующих интернет-магазинах:

  • Экодом;
  • Территория здоровья;
  • Ecoist;
  • Mydozimetr.

Стоимость:

Цена на измерительный прибор «Импульс» составляет 5500 руб.

Индикатор электромагнитного поля «Радэкс ЭМИ50»

Индикатор электромагнитного поля: «Радэкс ЭМИ50»

Особенности устройства:

Области применения:

«Радэкс ЭМИ-50» хорошо подходит для мониторинга ЭМП на рабочем месте или дома: спальни, гостинные, детские, кухни, прихожие.

Где купить:

Приобрести «Импульс» можно в следующих интернет-магазинах :

  • Фела-контроль;
  • Quarta;
  • Almag-01;
  • Eko.

Стоимость:

Цена на «Радэкс ЭМИ50» составляет 7500-7900 руб.

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.

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.

Все цены, указанные на сайте, приведены только как справочная информация, не являются публичной офертой, определяемой положениями статьи 437 Гражданского кодекса Российской Федерации и могут быть изменены в любое время без предупреждения.

Для получения информации о стоимости, сроках и условиях поставки направляйте запрос электронной почтой или факсом.

наименование краткое описание цена
NOVOTEST МФ-1 Магнитометр (тесламер). Измерение параметров магнитных полей. Измерение остаточной намагниченности после проведения магнитопорошкового контроля. Режим графического отображения поля и установки порогов срабатывания
МФ-24ФМ Магнитометр (5-2000 мкТл) для измерения остаточного магнитного поля ферромагнитных деталей (подшипники, поршневые кольца и др.) при проведении сварочных работ с использованием технологии электронной и электродуговой сварки, а также деталей после проведения магнитного неразрушающего контроля (после размагничивания)
МФ-34ФМ МАГНОСКАН Магнитометр (1-2000 мкТл, 1-600 мТл) для измерения остаточного магнитного поля ферромагнитных деталей (подшипники, поршневые кольца и др.) при проведении сварочных работ с использованием технологии электронной и электродуговой сварки, а также деталей после проведения магнитного неразрушающего контроля (после размагничивания)
МФ-23ИМ Магнитометр дефектоскопический для измерения постоянных, переменных (промышленной частоты) и импульсных магнитных полей при контроле ферромагнитных изделий магнитопорошковым методом, а также для контроля индустриальных помех.
ИМАГ-400Ц Магнитометр для контроля магнитного поля при магнитопорошковой дефектоскопии. Диапазон измерения 0-700 А/м
Принадлежности к магнитометру ИМАГ-400Ц
ИМП-6 Магнитометр для контроля остаточной намагниченности
Принадлежности к магнитометру ИМП-6
МХ-10 Магнитометр для измерения магнитной индукции постоянных магнитных полей малой интенсивности (0,1-19 мТл) с помощью датчика Холла при контроле остаточной намагниченности изделий, в частности, концов труб перед сваркой по запросу
МИ-10Х Магнитный индикатор (упрощенный вариант МХ-10 с 3-х ступенчатой световой индикацией уровня намагниченности) по запросу
MP-U Измеритель напряженности магнитного поля (Helling GmbH, Германия) для измерения напряженности всех магнитных полей, встречающихся в практике — переменных и постоянных. Диапазон измерения 0-2000 А/см. Единицы измерения – Гаусс, Эрстед и А/см. Аксиальный, тангенциальный и гибкий язычковый датчики
MP-100 Измеритель напряженности магнитного поля. Диапазон измерения 0-20 000 А/см (переменное) и 20-2000 А/см (постоянное) по запросу
МP-1 Аналоговый измеритель напряженности магнитного поля для определения степени размагничивания деталей, изделий и полуфабрикатов из ферромагнитных материалов. Диапазон измерения 0 – 20 А/см по запросу
М-5 Аналоговый измеритель остаточной намагниченности по запросу
ИМИ-641 Измеритель магнитной индукции постоянных магнитных и электромагнитных полей в зазорах и на поверхности магнитных систем, а также для измерения остаточной намагниченности материалов при сборке, монтаже, эксплуатации и ремонте магнитных систем в машиностроении, приборостроении, электротехнике, электроэнергетике. Диапазон измерения 1,0-2000 мТл
ТПУ Миллитесламетр. Измеритель индукции постоянного, переменного и импульсного магнитного поля; F = 20 Гц — 5 кГц, длительность имп. 100 мкс — 5 с; диапазон измерений 0,01 – 1999 мТл
ТПУ-01 Миллитесламетр. Измеритель индукции постоянного, переменного и импульсного магнитного поля; F = 20 Гц — 5 кГц, длительность имп. 100 мкс — 5 с; диапазон измерений 0,001 – 199,9 мТл
ТПУ-02 Миллитесламетр. Измеритель индукции постоянного, переменного и импульсного магнитного поля; F = 20 Гц — 5 кГц, длительность имп. 100 мкс — 5 с; диапазон измерений 0,1 – 1999 мТл, диапазон индикации 0,01 – 19,99 Тл
ТПУ-03 Миллитесламетр. Измеритель индукции постоянного магнитного поля; диапазон измерений 0,01 – 1999 мТл
ТПУ-04 Миллитесламетр. Измеритель индукции постоянного магнитного поля; диапазон измерений 0,001 – 199,9 мТл
ТПУ-05 Миллитесламетр. Измеритель индукции постоянного магнитного поля; диапазон измерений 0,1 – 1999 мТл, диапазон индикации 0,01 – 19,99 Тл
ТПУ-2В Тесламетр-веберметр универсальный
ТПМ-250 Миллитесламетр портативный модельный
МТУ-1 Миллитесламетр универсальный для измерения магнитной индукции постоянных, переменных и импульсных магнитных полей. Диапазон измерений +/-1999 мТл по запросу
МТП (КРМ-Ц-Т) Миллитесламетр постоянных полей. Диапазон измерений +/-1999 мТл по запросу
МТТ (КРМ-Ц-Т) Миллитесламетр трубный. Контроль намагниченности труб при сварочных работах на магистральных трубопроводах; выявление мешающих сарке магнитных полей на трубных станах. Диапазон измерений +/-19,99 мТл по запросу
АТТ-8701 Измеритель магнитной индукции. Диапазон измерения от -3000 до 3000 мГс (-300…300 мкТл) по запросу
ИОН-3701 Измеритель остаточной намагниченности по запросу
ИОН-3701 «Север» Измеритель остаточной намагниченности, морозостойкое исполнение по запросу
НВ0599Б Магнитометр однокомпонентный, магнитомодуляционный датчик (феррозонд) на конце кабеля, диапазоны 10, 100 мкТл, частоты 0-400 Гц, режим «Data Hold», выход на компьютер по RS232 или RS485 по запросу
НВ0599С Магнитометр однокомпонентный, магнитомодуляционный датчик (феррозонд) на конце кабеля, диапазоны 1, 100 мкТл, режим «Data Hold», выход на компьютер по RS232 или RS485
НВ1200Б Магнитометр однокомпонентный, датчик Холла на конце штока, диапазоны 250, 25 мТл с автоматическим переключением, частоты 0-400 Гц, режим «Data Hold», выход на компьютер по RS232 или RS485
НВ1200.1А Магнитометр однокомпонентный, датчик Холла на конце кабеля, диапазоны 250, 25 мТл с автоматическим переключением, частоты 0-400 Гц, режим «Data Hold», выход на компьютер по RS232 или RS485, усиленный корпус, увеличенная длительность работы без подзаряда аккумулятора по запросу
НВ0305.1А Магнитометр трехкомпонентный на основе датчиков Холла для диапазона 10 мТл по запросу
НВ0305.2А Магнитометр трехкомпонентный на основе датчиков Холла для диапазона 100 мТл по запросу
НВ0204.4А Магнитометр трехкомпонентный на основе феррозондовых датчиков для диапазона 100 мкТл по запросу
НВ0703.1 Комплект аппаратуры для измерения магнитного момента источников постоянного и переменного магнитного поля. Предназначен для организации мобильных стендов по запросу
ТХ-4/1 Тесламетр для измерения индукции постоянного магнитного поля и среднего квадратического значения индукции переменного магнитного поля общетехнических частот, а также для измерения амплитудного значения индукции единичного импульса магнитного поля
Ш1-9 Прибор для измерения с высокой точностью индукции постоянных магнитных полей магнитов, электромагнитов и соленоидов по запросу
ЭМ4305 Тесламетр для измерения индукции постоянных магнитных полей в воздушном зазоре не менее 1 мм. Диапазон 0-1500 мТл по запросу
ТВП-2 Веберметр (флюксметр) портативный
Ф191 Микровеберметр фотогальванометрический переносной для измерения малых постоянных магнитных потоков и индукции в воздушных зазорах магнитных цепей по запросу
Ф199 Микровеберметр фотогальванометрический переносной для измерения малых постоянных магнитных потоков и индукции в воздушных зазорах магнитных цепей по запросу
ЭМ7000 Тесламетр для измерения магнитной индукции (МИ) постоянного магнитного поля, а также средневыпрямленного и максимального значений синусоидальной и импульсной (пульсирующей) МИ, переменного магнитного поля. снят с производства
М97 Тесламетр для измерений направленной вдоль длинной оси ручки щупа для датчика N1 и перпендикулярно длинной оси ручки щупа для датчика N2 составляющей вектора магнитной индукции в диапазоне от 0,2 мкТл до 50 мТл постоянного и переменного в диапазоне частот от 10 до 1500 Гц магнитного поля. снят с производства

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий