Методические указания Пенза 2004 удк 621. 315. 416 (стр. 4 из 7)

Рис. 19. Управление нагревателем

Если температура достигает предельной для измерительного блока, нагрев автоматически выключается независимо от положения выключателя.

Управляемый источник тока 1 предназначен для изменения тока через образец. Позволяет при помощи ползунка изменять значение силы тока через образец от нуля до максимального значения. Максимальное значение силы тока определяется образцом, включенным в измерительном блоке лабораторного стенда. Конкретное значение можно узнать, щелкнув на схеме измерений "Образец". Обычно это значение около 3 мА.

Рис. 20. Управление током через образец

Передвигать ползунок можно либо с помощью "мыши" (нажав на левую кнопку и, не отпуская кнопку, перемещая "мышь"), либо с помощью стрелок на клавиатуре.

Управляемый источник тока 2 предназначен для изменения тока через катушку, создающую магнитное поле в образце. Позволяет при помощи ползунка изменять значение силы тока через катушку, создающую магнитное поле в образце, изменяя таким образом магнитную индукцию. Магнитная индукция может изменяться от отрицательного до положительного максимального значения. Максимальное значение определяется конкретной реализацией измерительного блока лабораторного стенда. Обычно это значение около 0,5 Тл.

Рис. 21. Управление величиной индукции в образце

Функциональный генератор схемы № 2 предназначен для пилообразного изменения тока через катушку, создающую магнитное поле в образце. Генератор работает в измерительной схеме, в которой в качестве регистрирующего прибора применяется электронный осциллограф. Поэтому появляется необходимость в периодическом линейном (пилообразном) изменении тока через катушку. По такому же закону будет изменяться и магнитная индукция. График одного периода работы генератора изображается на диаграмме рабочего окна.

Рис. 22. Функциональный генератор схемы № 2

С помощью ползунка можно изменять амплитудное значение силы тока (а, значит, и магнитной индукции) от нулевого до максимального значения. Максимальное значение магнитной индукции определяется конкретной реализацией измерительного блока лабораторного стенда. Обычно это значение около 0,5 Тл.

Окошечко с цифрой показывает количество точек в одном периоде работы генератора. Изменить это значение можно, нажимая на кнопки

справа от цифры.

Функциональный генератор схемы № 3 предназначен для изменения тока через катушку, создающую магнитное поле в образце. Генератор задает положительные и отрицательные значения тока одинаковой амплитуды. По такому же закону будет изменяться и магнитная индукция. График двух периодов работы генератора изображается на диаграмме рабочего окна.

Рис. 23. Функциональный генератор схемы № 3

Необходимость такого сигнала связана с тем, что в реальных датчиках Холла существует начальная э.д.с. Холла, т.е. э.д.с. при нулевом значении магнитной индукции (но не нулевом значении тока через образец). Если измерить э.д.с., соответствующее положительному и отрицательному значению, а затем найти среднее значение, то начальная э.д.с. Холла при такой операции вычитается. Поэтому такой генератор используется в схеме измерений, в которой в качестве регистрирующих приборов используются специальный вольтметр Vs2 и измеритель средней индукции.

Регистрирующие инструменты

Измеритель температуры предназначен для измерения температуры. Может работать с двумя различными размерностями: градусы Цельсия и Кельвины.

Рис. 24. Измеритель температуры

На окне измерителя температуры имеются кнопки

. С помощью этих кнопок можно включить (или выключить) запись измеренных данных в таблицу Рабочей тетради. Кнопки могут быть в трех состояниях:

– Активное состояние. В таблице Рабочей тетради появляется пустая колонка с заголовком, соответствующим измеренной величине – температуре. При последующих нажатиях кнопки «Запись» в области управления рабочей тетради, в колонке будут записываться показания прибора.

– Активное состояние. В таблице Рабочей тетради исчезает пустая колонка с заголовком.

– Запрещенное состояние. В этом случае на кнопки нажать нельзя, т.е. нельзя изменить записываемые колонки в таблице.

Активное состояние у кнопок будет при отсутствии записей в таблице. Если хоть одна запись произведена, кнопки переходят в запрещенное состояние.

Электронный осциллограф предназначен для измерения зависимости э.д.с. Холла (ось Y) от индукции магнитного поля (ось X). Как и у всех регистрирующих приборов, имеется возможность выбора размерности для обеих осей.

Рис. 25. Осциллограф в уменьшенном виде

На окне измерительного прибора имеются кнопки

. Их назначение и поведение аналогично описанному выше.

Обратите внимание, что при записи данных, в отличие от всех других регистрирующих инструментов, записываться будут сразу несколько строк значений. Количество записываемых строк определяется количеством точек в периоде функционального генератора, формирующего пилообразный сигнал тока через катушку.

Измерения всей зависимости довольно длительной процесс и зависит от количества точек в периоде сигнала. Обновление данных на экране осциллографа сопровождается сменой цвета у кривой. Рекомендуется как раз в этот момент нажимать кнопку «Запись».

Если размер экрана осциллографа слишком мал, а Вам требуется рассмотреть характеристику более внимательно, можно воспользоваться кнопкой увеличения (уменьшения) рабочей панели осциллографа

Рис. 26. Осциллограф в увеличенном виде

При этом появляется дополнительная панель, которая позволяет настроить удобный масштаб по каждой из осей. Вернуться к первоначальному представлению прибора можно нажав кнопку

Конечно, таких элементов управления нет на реальных осциллографах, но для данных конкретных измерений они более удобны.

Обработка результатов измерений

Она возможна как после окончания записей измерения (см. область управления рабочей тетради), так и в любое другое время. Обратите внимание, что в формулах c соответствует длине образца, а d – толщине (см. рис.1).

Программное обеспечение предоставляет возможность:

1. провести вычисления и получить новые данные из измеренных величин с помощью построителя выражений;

2. представить результаты в графическом виде при помощи специального инструмента манипулирования графиками;

3. сформировать отчет о лабораторной работе.

Работа с графиками осуществляется с помощью специального инструмента (рис. 27), предназначенного для графического представления измеренных и рассчитанных величин. Каждое измерение может иметь несколько графиков.

Рис. 27. Работа с графиками

В верхней части окна расположена область управления графиком, позволяющая просматривать, добавлять, удалять, менять внешнее представление графика (рис. 28). Каждый график может быть либо одной кривой, либо семейством кривых, зависящих от параметра.

Рис. 28. Область управления графиком

В левой части области имеется табличка с названием графика. Именно это название будет отображаться в качестве заголовка в области построения. С помощью «мыши» или стрелок клавиатуры можно перемещаться по уже имеющимся графикам. При этом они отображаются в области построения.

Кнопка

позволяет редактировать название графика. При нажатии на нее в области управления появляется строка ввода с названием и кнопкой

(рис. 29)..

Рис. 29. Редактирование названия графика

После исправления названия необходимо нажать эту кнопку и результат перепишется в таблицу, а строка ввода пропадет.

Рядом с табличкой находится панель с кнопками управления. Эти кнопки реализуют следующие команды:

Новый – открывает новый график. В табличке появляется новая запись с названием по-умолчанию и включается режим редактирования названия – появляется строка ввода с названием, а кнопка

переходит в нажатое состояние.