Измерение зависимости магнитной индукции от расстояния при одинаковой частоте работы катушек индуктивности

Антенна измерительного прибора П3-80 помещалась в пространство между катушками индуктивности и от катушки L2 перемещалась в направлении катушки L1.

В первом случае катушки находились на расстоянии 10 см. Частота генераторов установлена на значении 150 Гц. Прибор фиксировал значения на расстоянии от 1 см до 9 см с шагом 1 см. В результате измерения индукции переменного магнитного поля в условиях парной работы катушек индуктивности были получены данные и построен график, который показан на рисунке 7. Погрешность измерений составила ± 10 % согласно документации прибора.

Рисунок 7 - Зависимость магнитной индукции от расстояния при парной работе катушек

Как видно из графика в ходе измерений возникали колебания показаний прибора, что обусловлено работой катушек на одной частоте. Такие колебания называются биениями. Биения описываются формулой (4):

yрез = 2∙Ym ∙ cos((ω1 - ω2)/2)∙t) ∙ cos((ω1 + ω2)/2)∙t), (4)

где ω1 - частота колебаний 1;

ω2 - частота колебаний 2;m - амплитуда обоих колебаний;рез - отклонение, отвечающее результирующим колебаниям;- время.

По мере движения от одной катушке ко второй, величина биений изменялась. Величина биений указана в таблице 7.

Таблица 7 - Зависимость величины биений от расстояния

r, см

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Величина биений, мкТл

1,69

2,5

2,37

3,22

3,65

3,06

2,76

2,15

2,38

Как видно из таблицы, максимальные показания биений получены в зоне равноудаленности катушек - на расстоянии 5 см.

Верхняя и нижняя огибающие имеют форму параболы. Для обеих огибающих производилась аппроксимация методом наименьших квадратов с помощью полинома степени 2. Для верхней огибающей:= 0,8038x2 - 7,9573x + 29,142;

R² = 0,9932.

Для нижней огибающей:= 0,8752x2 - 8,7292x + 28,068;

R² = 0,9978.

Погрешность аппроксимации для верхней огибающей составила 0,68 %, для нижней огибающей 0,22 %.

Далее катушки были приближены друг к другу и были проведены измерения индукции переменного магнитного поля в условиях парной работы катушек индуктивности на расстоянии 6 см друг от друга. Частота генераторов не изменялась и составила 150 Гц. Прибор фиксировал значения на расстоянии от 1 см до 5 см с шагом 1 см. По результатам измерений был построен график, который показан на рисунке 8. Погрешность измерений составила ± 10 % согласно документации прибора.

Рисунок 8 - Зависимость магнитной индукции от расстояния при парной работе катушек

Как видно из графика разброс флуктуаций увеличился, а в зоне равноудаленности антенны измерительного прибора от катушек наблюдается «провал» - нижняя огибающая в этой зоне имеет колоколообразную форму. Величина биений указана в таблице 8.

Таблица 8 - Зависимость величины биений от расстояния

r, см

1

2

3

4

5

Величина биений, мкТл

5,52

3,44

6,97

3,33

5,08

Перейти на страницу: 1 2 3 4

Другие стьтьи в тему

Разработка устройства кодирования двухкаскадным способом
Эффективная организация обмена информацией приобретает все большее значение, прежде всего как условие успешной практической деятельности людей. Объем информации, необходимой для нормального функционирования современного общества, растет в соответствии с развитием производстве ...

Разработка измерительного преобразователя
Современная экономика характеризуется широкой интеграцией передовых технологий, в том числе и в области промышленной электроники. Мировая тенденция - тесное сотрудничество разработчиков элементной базы, электронных систем и аппаратуры, т. е. объединение научно-технических потенциал ...

Разделы

Радиоэлектроника и телекоммуникации © 2023 : www.techelements.ru