Методические указания по выполнению лабораторных работ по курсу “физические основы получения информации” Часть (стр. 2 из 6)
Блок АФД непосредственно предназначен для детектирования сигналов частоты 4 кГц. Изменение рабочей частоты блока производится подключением к его гнездам “С” соответствующего конденсатора.
Входной сигнал схемы АФД
или 
(в зависимости от положения кнопки “Изм. 
”), выведенный на гнезда лицевой панели блока “Uх”, подается на вход осциллографа С1-70, работающего в режиме внешней синхронизации развертки. Опорный сигнал синхронизации подается на осциллограф с выхода “U2~” КИП. Измерение Re и Im производится с помощью цифрового вольтметра В7-16 (В7-16А).6. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
6.1. При определении зависимостей амплитуды и фазы
от расстояния h между блоком обмоток и проводящей пластиной и при построении годографа от изменения h, значения h задаются в диапазоне от 0 до 10 мм с помощью набора стеклотекстолитовых пластинок толщиной 0,8мм. Для каждого значения h измеряются значения Re 
и Im . Нормирующее значение 
определяется при отсутствии пластины путем нажатия кнопки “Изм. ” блока АФД. Далее вычисляются значения Re 
и Im , амплитуды 
и фазы j относительного вносимого напряжения, строятся зависимости 
(h), j(h), годограф от изменения h.6.2. При определении зависимостей амплитуды и фазы
от толщины Т проводящей пластины и при построении годографа от изменения толщины Т, значения Т задаются в диапазоне от 1 до 6 мм с помощью набора немагнитных (дюралевых) пластинок толщиной 1 мм. Значение зазора h между блоком обмоток и проводящей пластиной устанавливается равным нулю. Измерения проводятся по методике, описанной в разделе 6.1. Строятся зависимости (Т), j(Т), годограф от изменения Т.6.3. При определении зависимостей амплитуды и фазы
от удельной электрической проводимости s проводящей пластины и построении годографа от изменения s в качестве проводящих объектов с разными значениями s используются пластины одной толщины Т=1мм, но из немагнитных материалов с разными проводящими свойствами: дюралевая с s1 = 16,7 МСм/м; алюминиевая с s2 = 32 МСм/м и медная с s3 = 52,3 МСм/м. Значение зазора h между блоком обмоток и проводящей пластиной устанавливается равным нулю. Измерения проводятся по методике, описанной в разделе 6.1. Строятся зависимости (s), j(s), годограф от изменения s. Для трех экспериментально найденных точек годографа вычисляются значения обобщенного параметра b.7. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
7.1. Название работы.
7.2. Цель работы.
7.3. Программа работы.
7.4. Схема экспериментальной установки.
7.5. Основные соотношения, примеры расчетов.
7.6. Результаты экспериментов и расчетов, оформленные в виде таблиц.
7.7. Графики зависимостей и годографы.
7.8. Выводы.
8. ЛИТЕРАТУРА
8.1. Неразрушающий контроль. В 5 кн. Кн.3 Электромагнитный контроль. Под ред. В.В. Сухорукова. - М.: Высш. шк., 1991.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6
² ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО
ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ²
2. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ
Физической основой электромеханического преобразования является воздействие на объекты, находящиеся в электромагнитном поле, механических (пондеромоторных) сил. Возникновение этих сил обусловлено свойством электрической и магнитной компонент электромагнитного поля воздействовать на неподвижные и движущиеся (вторая компонента) электрически заряженные частицы. Для практических преобразований используются случаи взаимодействия электрически заряженных тел (электростатическое взаимодействие), контуров с токами (электродинамическое взаимодействие), постоянного магнита и контура с током (магнитоэлектрическое взаимодействие), контура с током и ферромагнитного тела (электромагнитное взаимодействие), контуров с токами и проводящего тела (индукционное взаимодействие). В общем случае для системы тел и контуров момент вращения Мв или сила F, действующие на любой объект этой системы, могут быть определены как производные электромагнитной энергии Wэм, сосредоточенной в системе взаимодействующих объектов, соответственно по углу поворота a или линейному перемещению x рассматриваемого объекта:
(1)В данной работе исследуются электромагнитное, электродинамическое, магнитоэлектрическое взаимодействия. Рассмотрим их подробнее.
Рис. 1 иллюстрирует электромагнитное взаимодействие обмотки с током I и ферромагнитного сердечника. В зависимости от взаиморасположения сердечника и обмотки, а также крепления сердечника (степени свободы) результатом взаимодействия может быть как линейное (рис. 1а, 1б), так и угловое (рис. 1в, 1г) перемещение сердечника. Обмотка выполняется неподвижной. Для усиления электромагнитного взаимодействия используется магнитопровод (рис. 1б, 1г). Энергия электромагнитного поля обмотки с током определяется выражением:
(2)
где L - индуктивность обмотки; I - действующее значение тока.
В соответствии с (1) сила F и момент Мв определяются следующим образом:
(3)  |
Данные соотношения устанавливают зависимость величин I, L, x, a и могут быть использованы для измерительного преобразования последних в механические величины - силу и момент вращения. Наибольшее значение имеют используемые на практике зависимости F(I), Mв(I), F(x).
Рис. 2 иллюстрирует электродинамическое взаимодействие двух обмоток с токами I1 и I2. Аналогично предыдущему случаю возможны варианты линейного перемещения подвижной обмотки (рис. 2а, 2б) и вращения (рис. 2в, 2г). Для усиления электродинамического взаимодействия используются магнитопроводы (рис. 2б, 2г).