Измерение магнитного потока

При создании приборов для измерения магнитного потока обычно используется явление электромагнитной индукции. При изменении магнитного потока в измерительной катушке (ИК) возникает ЭДС. Измерительная катушка является преобразователем, с помощью которого магнитные величины (магнитный поток Ф, магнитная индукция В, напряженность магнитного поля H) могут быть преобразованы в ЭДС и измерены. Магнитоизмерительный преобразователь в виде ИК можно использовать для измерения параметров постоянного и переменного магнитных полей. В зависимости от характера измеряемой величины к ИК предъявляются различные требования относительно ее формы, размеров, расположения и т.д. Основной характеристикой ИК является ее постоянная, определяемая через произведение числа витков на площадь витка.

Для измерения постоянного магнитного потока используют баллистический гальванометр (БГ) или веберметр. Основные характеристики БГ — его постоянная и период свободных колебаний. Погрешность измерения составляет 0, 5... 1, 0%. Баллистический гальванометр обеспечивает высокую чувствительность и точность, является прибором магнитоэлектрической системы с неградуированной шкалой и требует определения постоянной при каждом измерении.

Веберметр — прибор с градуированной шкалой для измерения магнитного потока. Существуют веберметры магнитоэлектрические, фотогальванометрические, аналоговые электронные и цифровые.

Магнитоэлектрический веберметр представляет собой разновидность гальванометра с противодействующим моментом, равным нулю и с большим моментом магнитоиндукционного успокоения. При отсутствии противодействующего момента, подвижная часть веберметра может занимать любое случайное положение. Это дает возможность произвести правильный отсчет измеряемой величины, так как указатель веберметра остается неизменным в положении первого максимального отброса. По точности и чувствительности он уступает баллистическому гальванометру. Диапазон измерений магнитоэлектрических микровеберметров — 500...10000 мкВб; классы точности — 1, 0; 2, 5; 4, 0 (в зависимости от сопротивления внешней цепи — 10; 20; 30 Ом).

Фотогальванометрический веберметр представляет собой фотогальванометрический усилитель с отрицательной обратной связью, которая осуществляется с помощью RС-цепи. Диапазон измерений фотогальванометрических микровеберметров — 2...2000 мкВб; классы точности — 1, 0; 2, 5 (сопротивление внешней цепи 100... 1000 Ом).

Диапазон измерений цифровых микровеберметров — 10 мкВб... 10 мВб; класс точности — 0, 05 (с внешним сопротивлением 100 Ом). Диапазон измерений аналоговых электронных микровеберметров — 25...2500 мкВб; классы точности — 1, 0; 1, 5; 2, 5; 4, 0.

Периодически изменяющиеся магнитные потоки измеряются индукционным методом, в основе которого лежит закон электромагнитной индукции. Измерению подлежит переменная ЭДС, индуцируемая в ИК, которая и является неподвижным индукционным преобразователем, охватывающим переменный поток. Концы ИК можно подключить к вольтметру среднего, действующего, амплитудного значения, к компенсатору, компаратору, в зависимости от требуемой точности и наличия СИ. В зависимости от СИ можно получить различные значения одного и того же потока, что особенно важно, когда кривая ЭДС несинусоидальна.