rW—y/'... .^хРсрЮ7 , (12)

V 45ц'

где Мх взаимная индуктивность между обмотками образца (выбирается в зависимости от пределов аппаратуры для измерения взаимной индуктивности).

  1. При проведении испытаний обмотку или намагничи­вающее устройство испытываемого образца присоединяют к мосту и уравновешивают его с помощью регулируемых эле­ментов при заданных нормативными документами на соот­ветствующий ферромагнитный материал значениях напря­женности магнитного поля и частоты. Из уравнений равнове­сия моста определяют индуктивность или взаимную индук­тивность между обмотками образца и сопротивление образца. После введения необходимых поправок подсчитывают маг­нитную проницаемость и тангенс угла потерь материала образца.

  2. Коэффициент потерь на гистерезис рг определяют измерением тангенса угла потерь при двух-трех значенияхМ

    ГОСТ 12635—67

    атериалы магнитномягкие высокочастотные. Методы испытаний в диапазоне частот от 10 кгц до 1 Мгц

напряженности магнитного поля и при одной частоте в обла­сти линейной зависимости тангенса угла потерь от напря­женности магнитного поля.

  1. Коэффициент частотных потерь (в том числе на вихревые токи) рв определяют измерением тангенса угла потерь при двух-трех частотах и при одном и том же значе­нии напряженности магнитного поля в области линейной зависимости тангенса угла потерь от частоты.

Рекомендуется для образцов из карбонильного железа проводить испытания в диапазоне частот от 100 кгц до 1 Мгц; для образцов из альсифера — от 100 до 300 кгц.

  1. Коэффициент дополнительных потерь 1.10-3

определяют как разность между тангенсом угла потерь ма­териала и суммой тангенсов угла потерь на гистерезис и час­тотных.

  1. Коэффициент дополнительных потерь од материалов с малым его значением (порядка 1.10~4) определяют с по­мощью моста по схеме со взаимной индуктивностью, изме­ряя тангенс угла потерь образца на двух частотах при одном и том же значении напряженности магнитного поля, и на ос­новании этих двух измерений определяют составляющую тан­генса угла потерь, не зависящую от частоты. Вычитая из полученной величины tg6r> обусловленный потерями на гисте­резис, определяют коэффициент дополнительных потерь.

  2. Обратимую магнитную проницаемость цОб опреде­ляют, нанося на образец дополнительную обмотку намагни­чивания постоянным током, с которой последовательно вклю­чают регулировочные реостаты, амперметр для измерений силы постоянного тока /=, дроссель и источник питания.

Число витков обмотки подсчитывают по формуле:

  1. Удельные потери материала р определяют на ос­новании измерения сопротивления потерь образца с помощью моста и измерения силы тока в намагничивающей обмотке образца.

Температурные коэффициенты магнитной прони­цаемости и тангенса угла потерь р2 определяют по изме­нению индуктивности и сопротивления образца с намагничи­вающим устройством при изменении его температуры. Для определения Pi>0,5.10“31град и |32^-2.10-3/град можно использовать любую мостовую схему для измерения индук­тивности и сопротивления с погрешностью не выше 1 %

и

    М

    ГОСТ 12635—67

    атериалы магнитномягкие высокочастотные. Методы
    испытаний в диапазоне частот от 10 кгц до 1
    Мгц

    термокриостат, позволяющий создавать определенную тем­пературу в заданном интервале с погрешностью не более 0,5 град. Для определения pi = (0,02-—0,5) • 10-3fzpad сле­дует применять метод биений, описанный ниже.

    1. Напряженность магнитного поля в испытываемом кольцевом образце подсчитывают по формулам:

    w

    или

    (14)

    Jm
    nDr
    wlf
    'm
    лОСр

    где Гт амплитудное значение намагничивающего тока в об­мотке образца.

    При синусоидальной форме кривой тока /от = 1,41 Г.

    Для сердечников с отношением Дн от 1,4 до 2,5 разли­ве

    чиє в значениях напряженно'сти поля, подсчитанных по гар­моническому и среднему диаметрам, составляет от 1 до 7%.

    1. Силу тока измеряют с помощью амперметра (мил­ли- или микроамперметра) или определяют путем измерения вольтметром (милливольтметром) падения напряжения на безреактивном сопротивлении. В качестве безреактивного сопротивления следует взять такое, реактивная составляющая которого не превышает 10% от полного сопротивления. При этом параметры измерительного прибора не должны влиять на условия равновесия моста.

    Наличие собственной емкости CL обмотки образца и ак­тивная составляющая тока, обусловленная потерями в образ­це, вносят погрешность и определение намагничивающего то­ка в обмотке. Поэтому значение намагничивающего тока в обмотке I' следует вычислять по формуле:

    1 + oPLxC


    / 1 + tg26;J.


    (15)



    1. Собственную емкость, если магнитная проницае­мость образца не зависит от частоты, определяют путем из­мерения индуктивности на двух частотах (при которых маг­нитная проницаемость постоянна) и одной и той же силе тока в обмотке образца и подсчитывают по формуле:

    CL= . (16)

    72^-i (w2 “1)

    М

    ГОСТ 12635—67

    атериалы магнитномягкие высокочастотные. Методы
    испытаний в диапазоне частот от 10 кгц до 1 Мгц

    Если магнитная проницаемость материала изменяется с частотой, то собственную емкость определяют путем нанесе­ния такой же обмотки, как на испытываемом образце, на сердечник тех же размеров из неферромагнитного и не­металлического материала. Измерения индуктивности произ­водят также на двух частотах и собственную емкость под­считывают по формуле 16.

    1. Наибольшую относительную погрешность опреде­ления Нт подсчитывают по формуле:

    . ДДГ (17)

    Нт ~ / £>г К

    При измерении тока приборами класса 0,5; 1,0; 1,5 по­грешность-^2-лежит в пределах от 2 до 6%.

    Нщ

    1. Подсчет действительной составляющей относитель­ной магнитной проницаемости материала кольцевого образца

    производят

    по формулам:

    Р' = ■

    L'xDt 10‘

    4Sw2

    (18)

    или

    и' = -

    LxDcpW

    (19)







    4Sw2




    MxDrW

    (20)


    г

    4Sw2

    или


    MtDcpl0‘

    (21)



    4Sw2

    где L'x индуктивность (с учетом поправки на собственную емкость) обмотки с образцом.

    Индуктивность L'x находят по формуле:

    L = Lx(-^LxCl) = Lx(-A). (22)

    1. Наибольшую относительную погрешность опреде­ления магнитной проницаемости находят по формуле:

    Дц' Д£>г Д5 дл'

    — = —+ — +(23)

    Погрешность определения L'x 'включает в себя погреш­ность измерения индуктивности Lx, обусловленную погреш-

    Материалы магнитномягкие высокочастотные. Методы
    испытаний в диапазоне частот от 10 кгц до 1 Мгц

    ностью измерительной аппаратуры, и погрешность поправ­ки А за счет влияния собственной емкости обмотки.

    Для образцов, проницаемость которых в рассматриваемой области частот не зависит от частоты, при измерении индук­тивности с погрешностью не более 0,5% и частоты 0,05% (формула 16) погрешность определения собственной емкости обмотки составляет не более 10%■ В противном случае эта погрешность может возрасти примерно до 20%.

    Чтобы наибольшая относительная погрешность определе­ния магнитной проницаемости не превысила 5%, погрешность измерения индуктивности должна быть менее 1 % и наруж­ный диаметр испытываемых образцов должен быть не менее 24 мм.

    1. Погрешность определения магнитной проницаемо­сти увеличивается за счет погрешности определения напря­женности поля до значений-—11 в случаях, когда магнитная Их

    проницаемость материала зависит от напряженности магнит­ного поля и подсчитывается по формуле:

    + (24)

    Их И1

    1. Тангенс угла потерь материала подсчитывают по формуле:

    tg3. = (25)

    или (в случае многовитковой обмотки)

    f п г — г

    = = (26) л г

    где:

    гп сопротивление потерь, ом,

    г? — сопротивление обмотки с образцом (при заданной частоте с учетом поправки на собственную емкость обмотки), ом,

    г° — активное сопротивление обмотки (измеренное на по­стоянном токе) с учетом поправки на влияние по­верхностного эффекта при заданной частоте, ом.

    Значение г'хподсчитывают по формуле:

    г; = гД1-2со2ЛлСа) = гл(1-2Л), (27)

    где гхсопротивление обмотки с образцом, измеренное при заданной частоте, ом.М

    ГОСТ 12635—67

    атериалы магнитномягкие высокочастотные. Методы
    испытаний в диапазоне частот от 10 кгц до 1 Мгц

    Значение сопротивления г'о подсчитывают через измерен­ное значение сопротивления г0 по формуле:

    (28) где Ка1 поправочный член на влияние поверхностного эф­фекта.

    Коэффициент Кш зависит от частоты намагничивающего тока и марки провода. Его величина, т. е. отношение сопро­тивления провода г'о при заданной частоте к его сопротивле­нию го, измеренному на постоянном токе, для литцендрата подсчитывают по формуле:

    г / ndg 2

    = —^ = N +K—] G, (29)

    го

    где:

    N и G коэффициенты, зависящие от х (для медного провода х= 10,65 ds ]Л/);

    fчастота, Мгц;

    ds диаметр отдельной проволоки литцендрата, мм; п — число проволок провода;

    dn диаметр всего провода, мм;

    К — коэффициент, зависящий от п.

    В приложении 5 приведены графики зависимости коэф­фициентов N и G от х и К от п.

    1. Наибольшую относительную погрешность определе­ния тангенса угла потерь подсчитывают по формуле:

    Atgfy- _ Arn і Аш і д£^ tgdp. гп ш L'

    1. Абсолютную погрешность определения сопротивле­ния потерь материала образца находят по формуле:

    Дгл = гхД (1-2А) + (1-2А)Дгж + г0Д/<ш + КшДг0. (31)

    Примечание. Чтобы наибольшая относительная погрешность опре­деления тангенса угла магнитных потерь не превысила 8%, погрешность измерения индуктивности не должна превышать 1%, сопротивления потерь — 5% и частоты — 2%.

    1. Коэффициент потерь на вихревые токи подсчиты­вают при //m = const по формуле:

    tg<% — tg6j = 1

    fz—fi 2nL



    ГОСТ 12635—67

    Материалы магнитномягкие высокочастотные. Методы испытаний в диапазоне частот от 10 кгц до 1 Мгц

    где tgS„ и tgd, гП1 и гЛ1—тангенсы угла потерь и сопротив­ления потерь соответственно при частотах [2 и fi.

    2.1.23. Коэффициент потерь на гистерезис при / = const подсчитывают по формуле:

    _ tg62 — tgfti _ гП1— гПі

    Нт, 2nfL (Нт, — Нт,)

    где tgd2 и tgfii, гп,п гп, — тангенсы угла потерь и сопротив­ления потерь соответственно при напряженностях 'Магнитного поля Нт, И Нт,-

    2.1.24. Коэффициент дополнительных потерь (,)д > 1.10~3 подсчитывают по формуле:

    рд = tg8.x — (tg8r + tg3B) = tg^ — p,7-/m - Рв/. (34)

    При измерениях на мосте взаимной индуктивности коэф­фициент дополнительных потерь 1.10~4 (п. 2.1.8) подсчи­

    тывают по формуле:

    Рд =

    = tg5i tgS2 - (35)

    (02 —~ СО i (Oj -—• (Oj

    где:


    tgdi и tgd2 — тангенсы угла потерь, измеренные соответ­ственно при частотах /у и /2;

    Нт напряженность поля, при которой проводи­лись измерения, а/м.

    2.1.25. Для получения значений коэффициентов потерь допускается применение графических методов, при этом по оси ординат откладывают значения тангенса угла потерь, а по оси абсцисс — значения частоты или напряженности маг­нитного поля.

    Коэффициент частотных потерь характеризуется танген­сом угла наклона прямой, выражающей зависимость tgd|x =Ki(f), к оси абсцисс (черт. 3).

    Коэффициент потерь на гистерезис характеризуется тан­генсом угла наклона прямой, выражающей зависимость tgd;>. =f2(^M), к оси абсцисс (черт. 4).

    Коэффициент дополнительных потерь графически выра­жается отрезком на оси ординат, соответствующим tgd,x при /■ = 0 и Ят = 0 и отсекаемым при экстраполяции прямых. tgSjx = F1(f) или tgd|x = F2(Hm).