Страница 3: ГОСТ 29004-91. Сердечники для катушек индуктивности и трансформаторов, используемых в аппаратуре дальней связи. Часть 1. Методы измерений (76891)

П р и м е ч а н и е. Поскольку дезаккомодация изменяется в зависимости от температуры, результаты, получаемые по методу С, могут значительно отли­чаться от результатов, получаемых по методу А или методу В, но ввиду боль­шего быстродействия метода С, он может быть полезен при условии, что его результаты будут скоррелированы с результатами метода Л или метода В.

Измерения должны производиться на сердечниках, выпускае­мых серийно.

Если сердечник состоит из нескольких частей (например бро­невой сердечник) и требуется измерить зависимость от темпера­туры по методу С с обычной для сердечника данного типоразме­ра катушкой индуктивности, желательно чтобы единственным воз­душным зазором на пути магнитного потока был остаточный воз­душный зазор между контактирующими поверхностями.

Примечание, В некоторых случаях, например при использовании бро­невых сердечников с центральным отверстием, обмотку можно наматывать на чашки броневого сердечника, как на кольцевой сердечник. Измерение темпера­турной зависимости можно производить таким способом после того, как уста­новлено что результаты незначительно отличаются или могут быть скоррели­рованы с результатами, получаемыми при измерениях с обычной броневой ка­тушкой. Этот метод следует применять с большой осторожностью. Когда торо­идальная обмотка наносится на броневой сердечник с пазом, влияние внешних стенок на магнитный поток пренебрежимо мал.

1. Метод А

Следует применять термостат, температура в котором изменя­ется практически линейно со скоростью 0,2°С/мин.

2. Методы В и С

Термостат, • применяемый для данного испытания, должен обеспечивать в любом месте, где располагаются компоненты, за­данную температуру с общим допуском ± 1 °С, причем температу­ра должна оставаться постоянной во времени в пределах ±0,3°С.

Температура в термостате должна регулироваться таким обра­зом, чтобы любые отклонения от установленного значения, дейст­вующие на испытываемые сердечники, не превышали ±0,3°С.

3. Aferod термометра

Приборы (или преобразователи измерительные) для измере­ния температуры должны иметь чувствительность и точность, обес­печивающие:

контроль соответствия температуры заданному значению в пределах ±0,3 °С;

измерение перепада температур, при котором должно прово­диться определение температурной зависимости с погрешностью ±1% или ±0,3 °С (в зависимости от того, какая величина боль­ше) .

Погрешность измерения времени не должна быть больше 1%.

Если счетчик времени запускается устройством для магнитной подготовки, эта величина должна включать погрешность и пуско­вого устройства, и счетчика времени.

Примечание. Начальной точкой отсчета времени должен быть момент, когда напряженность поля начинает уменьшаться июеле значения, соответствую­щего техническому насыщению. При использовании таких автоматических устройств приведения магнитной подготовки, как например, с разрядкой кон­денсатора или усилителем мощности, весь процесс магнитной подготовки нас­только скоротечен, что успевает произойти еще до первого намерения.

1. Сердечник собирается с измерительной катушкой в соот­ветствии с требованиями п. 4.3.

Поле допуска на сжимающее усилие, которое составляет ±1%, включает в себя любое изменение этого усилия, вызывае­мое изменением температуры.

2. Сердечник должен быть подвергнут воздействию нескольких стабилизирующих циклов и одному циклу измерения. Обычно дос­таточно двух стабилизирующих циклов. Эти циклы по диапазону температур и заданной скорости изменения температуры идентич­ны циклам измерений, описанным ниже, но интервалы постоянной температуры, характерные для циклов измерения, могут отсут­ствовать.

Метод А

Собранный сердечник помещают в термостат и после воз­действия стабилизирующих циклов температура измерения дово­дится до заданного верхнего значения, затем до заданного ниж­него значения и, наконец, приводится к значению, с которого начинался цикл. Скорость изменения температуры во время цик­ла измерения должна быть постоянной и равной примерно 0,2°С/мин. В течение цикла измерения регистрируют одновре­менно значения индуктивности и температуры через промежутки времени, не превышающие 1 мин. Время начала измерений так­же должно быть записано.

Метод В

Собранный сердечник помещают в термостат и после воздейст­вия стабилизирующих циклов выдерживают в течение 30 мин после достижения температурного равновесия при заданном ниж­нем (верхнем) значении температуры измерения, после чего про­изводят измерение. Далее температура доводится с максималь­ной скоростью 1°С/мин до следующего заданного более высокого (более низкого) значения температуры измерения или до началь­ной температуры (начального значения) и поддерживается в зна­чении, как указано выше, после чего проводится следующее из­мерение. Затем температура повышается (понижается) с макси­мальной скоростью Г°С/мин до следующего заданного более вы­сокого (более низкого) значения температуры измерения и под­держивается в значении, как указ-ано выше, после чего проводит­ся следующее измерение. Эта процедура продолжается до дости­жения заданного верхнего (нижнего) значения температуры из­мерения и температура поддерживается в значении, как указано выше, после чего проводится Окончательное измерение.

* л * «I 4

Примечание. В соответствующих технических условиях на изделия кон­кретных типов необходимо указать, как этот метод будет осуществлен, т. е. при повышающейся или понижающейся температуре.

Метод С

Собранный сердечник.помещают в термостат и температура из­мерения доводится до заданного нижнего значения с достаточно малой скоростью, чтобы не создать в испытываемом материале избыточного перепада температур (обычно достаточной является скорость 1°С/мин). В этом значении температура поддерживается в течение времени, достаточного для того, чтобы было достигнуто тепловое равновесие между сердечником и средой в термостате. Затем сердечник подвергается магнитной подготовке в соответст­вии с требованиями п. 6.3 (перечисление 1) посредством умень­шения переменного тока, протекающего через измерительную ка­тушку, и через 10 мин после подготовки измеряется индуктив­ность измерительной катушки. После этого температура повы­шается с указанной выше скоростью до следующего более высо­кого значения температуры измерения. При этом значении темпе­ратуры повторяются магнитная подготовка и измерение индук­тивности. Эта процедура продолжается до достижения заданного верхнего значения температуры измерения.

Примечай и е. См. примечание к щ 9.2, метод С.

Г

3. Показания индуктивности снимают в соответствии с требо­ваниями п. 7.4. Методика измерения и условия окружающей сре­ды, за исключением температуры, на протяжении одного цикла измерения должны быть неизменны.

Температурный коэффициент магнитной проницаемости сер. для каждого измерения вычисляется как отношение разности из­меренных значений к значению начального измерения и соответ­ствующей разности температур. При измерении индуктивности рас­чет производится по формуле

_ ^l-ref

Ь_ге/(Є-Є_ге/) ’

где L_ref—индуктивность измерительной катушки при начальной температуре Q_ref (предпочтительно 25°С);

То — индуктивность измерительной катушки при температу­ре О.

При использовании метода А показания снимают с записан­ной зависимости.

Примечания: 1. Температурный коэффициент обычно применяется для

вычисления пределов изменения магнитной проницаемости сердечника в задан­ном диапазоне температур. Этот параметр можно применять для характеристи­ки сердечника только в том диапазоне температур, где сохраняется линейная часть зависимости магнитной проницаемости от температуры. Следует отметить, что из-за нелинейности этой характеристики температурный коэффициент может быть различным для разных диапазонов температуры. Кроме того, нелинейность не всегда уменьшается при выборе более узкого диапазона температуры. Неко­торые способы представления температурного коэффициента и нелинейной зави­симости параметра нестабильности даны в приложении 6.

2. Для ряда сердечников с различными воздушными зазорами на пути магнитного потока (например броневые сердечники) температурный коэффи­циент tZp, можно вычислить через относительный температурный коэффициент

сердечника, в котором единственными воздушными зазорами на пути маг­нитного потока являются остаточные воздушные зазоры между контактирую­щими поверхностями. Между ними существует следующее соотношение

^ар

^ац=1__{ар Ие}(в-в_гг/)

где — эффективная магнитная проницаемость сердечника с воздушным за­зором при начальной температуре &ref}

— относительный температурный коэффициент сердечника без воздуш­ного зазора в диапазоне температур от до 6, рассчитанный по измеренным значениям индуктивности по формуле

^8 ^Lrcf
’ L_&L_ref(Q-Q_ref)

Приближенная формула справедлива тогда, когда общее изменение магнит­ной проницаемости сердечника с воздушным зазором в диапазоне температур/ достаточно мало. Она может быть записана следующим образом

~~Ct р т . И F

где A_l —фактор индуктивности сердечника с воздушным зазором.

3, Температурный коэффициент катушки индуктивности может вообще от­личаться от температурного коэффициента магнитной проницаемости сердечни­ка, так как появляются различные факторы, оказывающие влияние на неста­бильность, например, сжимающие усилия медной обмотки.

10. Область регулирования индуктивности

    1. Н а з и а ч е и и с

Установить метод измерения области регулирования индуктив­ности магнитных сердечников с отдельным регулирующим уст­ройством.

Для этого метода приняты следующие Определения,

1. Регулирующее устройство — устройство, обеспечивающее регулирование индуктивности катушки индуктивности или связан­ного колебательного контура после их окончательной сборки пу­тем изменения магнитного сопротивления сердечника.

2. Фиксированная часть (регулирующего устройства) —часть регулирующего устройства, которая механически крепится к сер­дечнику с помощью цементирующего средства.

3. Подстроечник — часть регулирующего устройства, которая может занимать различные положения относительно воздушного зазора сердечника.

4. Область регулирования—разность между индуктивностя­ми катушки при установлении пбдстроечника в максимальное и минимальное положения, выраженная в процентах относительно индуктивности этой катушки без подстроечника.

5. Верхний (нижний) предел области регулирования — раз­ность между индуктивностями катушки при установлении под­строечника в максимальное (минимальное) положение и при уда­лении подстроечника, выраженная в процентах относительно ин­дуктивности этой катушки без подстроечника

а= ^£ми;ыЬ.. .100 %,

Ь= Ьіакс-Ь .100 %,

где а — НИЖНИЙ предел, соответствующий индуктивности Амин ;

Ь — верхний предел, соответствующий индуктивности L_Ma_Kcl Lq — индуктивность катушки без подстроечника.

6. Максимальное (минимальное) положение подстроечника — положение, определяемое механическими требованиями или дру­гими условиями, которое соответствует верхнему (нижнему) пре­делу области регулирования индуктивности.

7. Регулирующее устройство резьбового типа — регулирующее устройство, в котором подстроечник ввинчивают или навинчивают на фиксированную часть (шпилька или*гайка).

Индуктивность сердечника измеряют без подстроечника. За­тем подстроечник устанавливают в минимальное положение и ин­дуктивность измеряют каждый раз после незначительных измене­ний положения подстроечника, пока не будет достигнуто макси­мальное положение. Строится график зависимости относительно­го изменения индуктивности от смещения подстроечника.

Для измерений следует использовать регулирующие устройст­ва, выпускаемые серийно, в сочетании с соответствующими сер­дечниками.

1. Если фиксированную часть регулирующего устройства уста­навливает не сам изготовитель, то установка должна произво­диться в соответствии с его инструкциями.

2. Сердечник собирается с измерительной катушкой в соответ­ствии с требованиями п. 4.3.

3. Подстроечник следует ввести в сердечник и дважды прод­винуть по всей области регулирования индуктивности в одном и другом направлении. После этого подстроечник удаляют из сер­дечника.

Примечание, Следует избегать многократных продвижений подстроеч­ника по всей области регулирования индуктивности, так как результатом этого может быть нарушение стабильности.

4. Индуктивность измеряют в соответствии с требованиями п. 7.4.

5. Подстроечник вводится в сердечник и устанавливается в минимальное положение. Индуктивность измеряется в соответст­вии с требованиями и. 7.4.

6. Затем подстроечник последовательно перемещают на не­большое расстояние, каждый раз измеряя индуктивность, тюка не будет достигнуто максимальное положение. Интервалы должны быть достаточно малыми, чтобы обнаружить неточности в регули­ровочной характеристике (см. и. 10.6), например, для резьбовых подстроечников 1/4 оборота.