चुंबकीय प्रमाण मोजण्याचे साधन आणि पद्धती

कधीकधी, तांत्रिक समस्या सोडवण्यासाठी किंवा संशोधनाच्या उद्देशाने, चुंबकीय प्रमाण मोजणे आवश्यक असते. अर्थात, ज्ञात प्रारंभिक डेटावर आधारित सूत्रांचा अवलंब करून आवश्यक चुंबकीय प्रमाणाचे मूल्य देखील अप्रत्यक्षपणे स्थापित केले जाऊ शकते. तथापि, चुंबकीय प्रवाह F, चुंबकीय प्रेरण B किंवा चुंबकीय क्षेत्र सामर्थ्य H चे सर्वात अचूक मूल्य प्राप्त करण्यासाठी, थेट मापन पद्धत अधिक योग्य आहे. चुंबकीय प्रमाणांचे थेट मापन करण्याच्या पद्धतींचा विचार करूया.

तत्त्वानुसार, चुंबकीय मूल्य मोजण्याची पद्धत यावर आधारित असू शकते चुंबकीय क्षेत्र करंट किंवा वायरला. चुंबकीय क्षेत्रामुळे निर्माण होणारी शक्ती विद्युत प्रक्रियेशी जोडली जाते आणि नंतर विद्युत मापन यंत्राच्या साहाय्याने मोजलेल्या प्रमाणाचे मूल्य मानवी आकलनासाठी सोयीस्कर स्वरूपात प्राप्त केले जाते.

चुंबकीय प्रमाण मोजण्याच्या दोन मुख्य पद्धती आहेत: प्रेरण आणि गॅल्व्हनोमॅग्नेटिक.

पहिला चुंबकीय प्रवाह बदलल्यावर EMF च्या इंडक्शनवर आधारित असतो, दुसरा - विद्युत् प्रवाहावरील चुंबकीय क्षेत्राच्या क्रियेवर. या दोन पद्धती स्वतंत्रपणे पाहू.

इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक इंडक्शनची पद्धत

हे ज्ञात आहे की जेव्हा कॉइल L चे वळण चुंबकीय प्रवाह F ने ओलांडले जाते (जेव्हा सर्किटमध्ये प्रवेश करणारा चुंबकीय प्रवाह बदलतो), तेव्हा एक EMF (E) कॉइल कंडक्टरमध्ये प्रेरित होतो, चुंबकीय बदलाच्या दराच्या प्रमाणात. flux dF/dt, म्हणजेच त्याच्या मूल्य F च्या प्रमाणात. या घटनेचे सूत्रानुसार वर्णन केले आहे:

एकसमान चुंबकीय क्षेत्रामध्ये, चुंबकीय प्रवाह F चुंबकीय प्रेरण B च्या थेट प्रमाणात असेल आणि समानुपातिकतेचे गुणांक चुंबकीय प्रेरणाच्या रेषांनी छेदलेल्या लूप S चे क्षेत्रफळ असेल.

इथून पुढे - चुंबकीय प्रेरण जर घटना व्हॅक्यूममध्ये घडली किंवा माध्यमाची चुंबकीय पारगम्यता लक्षात घेतली तर - चुंबकीय स्थिरांक μ0 द्वारे B चुंबकीय क्षेत्र H च्या सामर्थ्याशी थेट प्रमाणात असेल — तसेच या माध्यमाच्या सापेक्ष चुंबकीय पारगम्यता μ द्वारे. .

तर, इंडक्शन पद्धत तुम्हाला मूल्ये शोधण्याची परवानगी देते: चुंबकीय प्रवाह Ф, चुंबकीय प्रेरण B आणि चुंबकीय क्षेत्र सामर्थ्य H. चुंबकीय प्रवाह मोजण्यासाठी उपकरणांना वेबमीटर किंवा फ्लक्समीटर (फ्लक्स — फ्लक्समधून) म्हणतात.

वेबरमीटरमध्ये ज्ञात पॅरामीटर्ससह इंडक्शन कॉइल आणि DUT इंटिग्रेटर असते. इंटिग्रेटिंग डिव्हाइस मॅग्नेटोइलेक्ट्रिक गॅल्व्हनोमीटर आहे.

जर वेब मीटरची कॉइल चुंबकीय क्षेत्र असलेल्या जागेत आणली किंवा बाहेर काढली गेली तर वेब मीटरच्या मोजमाप यंत्रणेचे विक्षेपण (बिंदू विक्षेपण किंवा डिस्प्लेवरील संख्या बदलणे) प्रमाणानुसार असेल. त्या चुंबकीय क्षेत्राचे प्रेरण बी.गणितीय अवलंबित्व सूत्राद्वारे सहजपणे वर्णन केले जाते:

गॅल्व्हानोमॅग्नेटिक पद्धत (हॉल पद्धत)

हे सर्वज्ञात आहे की अँपिअरचे बल बाह्य चुंबकीय क्षेत्रामध्ये स्थित विद्युत प्रवाह वाहून नेणाऱ्या तारेवर कार्य करते आणि जर आपण या प्रक्रियेकडे अधिक बारकाईने पाहिले तर लॉरेंट्झचे बल तारेमध्ये फिरणाऱ्या चार्ज केलेल्या कणांवर कार्य करते.

म्हणून जर प्रवाहकीय प्लेट चुंबकीय क्षेत्रात ठेवली असेल आणि प्लेटमधून थेट किंवा पर्यायी विद्युत प्रवाह जात असेल, तर प्लेटच्या टोकांवर थेट किंवा पर्यायी संभाव्य फरक दिसून येईल. या संभाव्य फरकाला हॉल ईएमएफ म्हणतात.

प्लेटच्या ज्ञात पॅरामीटर्सवर आधारित, हॉल EMF जाणून घेतल्यास, चुंबकीय प्रेरण बी चे मूल्य निश्चित करणे शक्य आहे. चुंबकीय प्रेरण मोजण्यासाठी डिझाइन केलेल्या उपकरणास टेस्लामीटर म्हणतात.

तर हॉल सेन्सर (हॉल सेन्सर) एका स्त्रोताकडून उर्जा मिळवा आणि नंतर दुस-या स्त्रोताकडून भरपाई देणारा संभाव्य फरक लागू करा, नंतर कॉम्पेरेटर वापरून नुकसानभरपाई पद्धतीद्वारे हॉल ईएमएफ निर्धारित करणे शक्य आहे.

डिव्हाइस अगदी सोपे आहे: अॅडजस्टेबल रेझिस्टरमधून घेतलेला भरपाई व्होल्टेज हॉल ईएमएफसह अँटीफेसमध्ये लागू केला जातो आणि अशा प्रकारे हॉल ईएमएफचे मूल्य निर्धारित केले जाते. जेव्हा नुकसान भरपाई सर्किट आणि हॉल सेन्सर एकाच स्रोतातून दिले जातात, तेव्हा जनरेटरच्या व्होल्टेज आणि वारंवारतेच्या अस्थिरतेमुळे उद्भवू शकणारी त्रुटी दूर केली जाते.

इलेक्ट्रिक मोटर्स आणि इतर मशीन्समध्ये रोटर पोझिशन सेन्सर म्हणून हॉल सेन्सर्सचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो जेथे हलत्या स्थायी चुंबकाकडून किंवा चुंबकीकृत ट्रान्सफॉर्मर कोरमधून सिग्नल मिळवता येतो.विशेषतः, काही ऍप्लिकेशन्समधील हॉल सेन्सर वर्तमान ट्रान्सफॉर्मर मोजण्यासाठी एक प्रकारचा पर्याय म्हणून कार्य करतो.