Jump to content
radio.elektronik

Изменение индуктивности катушки посредством внешнего магнитного поля

Recommended Posts

Изменение индуктивности катушки, посредством чужого магнитного поля. Каким образом это происходит?

Есть ли физический опыт, демонстрирующий данное явление? Какие условия опыта должны быть выполнены?

1. Наличие сердечника.

2. Наличие постоянного магнита.

3. Наличие тока (два варианта направления) в катушке.

Каким способом следует измерять индуктивность:

1. Посредством синусоидального сигнала (измеритель индуктивности MY6243)?

2. Посредством процесса релаксации, создание затухающего экспоненциального тока?

 

DSC01289-2.jpg

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

1. Наличие ферромагнитного сердечника у катушки дает возможность изменять индуктивность путем изменения эффективной магнитной проницаемости этого сердечника. Для этого достаточно перемещать рабочую точку сердечника на петле гистерезиса путем его намагничивания внешним полем. Но из-за наличия остаточной намагниченности сердечника у изменяемой индуктивности так же появится гистерезис. 

2. Постоянный магнит в качестве сердечника будет обычным ферромагнетиком с некоторым значением эффективной магнитной проницаемости. Данный вариант является частным случаем пункта 1 для материала сердечника с высоким значением остаточной магнитной индукции.

3. Ток в катушке может влиять на индуктивность только при наличии нелинейного сердечника (у которого магнитная проницаемость зависит от напряженности магнитного поля). Направление тока влияет на индуктивность только в рамках гистерезиса сердечника.

Методы:

Методы следуют из самого определения индуктивности. Но поскольку индуктивность катушки зависит от частоты (скин-эффект в проводнике, паразитная емкость между витками, дисперсность сердечника  и т.п.), наиболее точным будет слабосигнальное измерение в диапазоне частот с помощью векторного анализатора цепей (VNA). Это измерение на переменном токе. Измерение на переходном процессе при малых возбуждающих сигналах ничем не отличается от векторного анализа, поскольку через преобразование Фурье им и является.

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
15.05.2020 в 16:25, my504 сказал:

Но поскольку индуктивность катушки зависит от частоты (скин-эффект в проводнике, паразитная емкость между витками, дисперсность сердечника  и т.п.), наиболее точным будет слабосигнальное измерение в диапазоне частот с помощью векторного анализатора цепей (VNA). Это измерение на переменном токе.

Опять Вы ошибаетесь. И опять те же ошибки.

1. Индуктивность не зависит от частоты. Во всяком случае - нет в этом опыте никакой частоты - работаем на постоянном токе.

2. Переменным током индуктивность измерять нельзя. И данный пример - с сердечником- болтом  - поучительный.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Время – деньги и наноамперы: применение часов реального времени Maxim Integrated

Зачем использовать внешнюю микросхему часов реального времени (RTC), а не внутренние RTC микроконтроллера? Хотя бы потому, что у RTC MAX31342 производства Maxim Integrated типовое потребление составляет 150 нА при 3 В и температуре 25°С, а у встроенных RTC одного из самых малопотребляющих микроконтроллеров при тех же условиях – примерно 370 нА.

Читать статью

15.05.2020 в 16:25, my504 сказал:

Направление тока влияет на индуктивность только в рамках гистерезиса сердечника.

То есть, при одном направлении тока в катушке - индуктивность при прикладывании магнита к болту - измениться, а при другом нет?

Изменение индуктивности может произойти только при определённой полярности полюсов катушки и магнита (при наличии сердечника)? При другой полярности изменения индуктивности не произойдёт?

Share this post


Link to post
Share on other sites

А болт на картинке с левой резьбой?


Настоящему коту и в декабре март!

Share this post


Link to post
Share on other sites
                     

Чип-резисторы Panasonic - технология мягких выводов и сертификация AEC-Q200

Технология мягких выводов чип-резисторов производства компании Panasonic. Обзор серий с оптимизированными параметрами: прецизионных тонкопленочных, токоизмерительных, антисерных, резисторов с повышенной стойкостью к статике и импульсным нагрузкам, резисторных сборок.

Читать статью

1 час назад, KomSoft сказал:

А болт на картинке с левой резьбой?

С правой.  М16. Длинна 15 см.

Share this post


Link to post
Share on other sites

@radio.elektronik , от проницаемости не замкнутого сердечника индуктивность зависит слабо, так как решающий вклад в сопротивление магнитному полю вносит путь по воздуху. По этой же причине внешним магнитом трудно существенно изменить и саму проницаемость сердечника.

Поинтересуйтесь устройством магнитного усилителя.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)
2 часа назад, J_Ohm сказал:

от проницаемости не замкнутого сердечника индуктивность зависит слабо, так как решающий вклад в сопротивление магнитному полю вносит путь по воздуху.

1. Во сколько раз измениться индуктивность катушки без сердечника, если в неё поместить сердечник из магнито-мягкого железа, (в данном случае болт на М16) ?

2. Поднося постоянный магнит к болту, что мы можем сделать: уменьшить индуктивность или увеличить? И во сколько раз? И при каких особых обстоятельствах? Здесь обстоятельства - это направление тока в катушке. То есть магнит взаимодействует с сердечником и током в катушке. Есть  2 варианта направления тока в катушке.

Магнитный усилитель работает на других принципах и для других задач. У нас же конкретная задача.

Edited by radio.elektronik

Share this post


Link to post
Share on other sites
55 минут назад, radio.elektronik сказал:

Во сколько раз измениться индуктивность катушки без сердечника, если в неё поместить сердечник из магнито-мягкого железа

В μ раз.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, sanya110 сказал:

В μ раз.

Это не так. Вот если катушку залить железом, то есть поместить в железную среду, тогда, может быть и так.

Share this post


Link to post
Share on other sites

@radio.elektronik  "В данном случае болт"  увеличит ее раза в 1,5 - 2. - "Справочник радиолюбителя 1984 г."

Магнит, будучи телом с отличной от единицы относительной проницаемостью, может увеличить индуктивность. Или уменьшить, влияя на проницаемость стали. И не в разы, а хорошо если сколь-нибудь заметно.

3 часа назад, radio.elektronik сказал:

Магнитный усилитель работает на других принципах и для других задач.

Задача - дело ваше. А вот изменение индуктивности воздействием магнитного поля на магнитопровод - оно и есть.

Share this post


Link to post
Share on other sites
21 минуту назад, J_Ohm сказал:

А вот изменение индуктивности воздействием магнитного поля на магнитопровод - оно и есть.

А вот как это изменение будет выглядеть? При определённой полярности катушки (с сердечником) и магнита? Или в одном случае индуктивность не изменится, а в другом изменится?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Что такое "определенная полярность" катушки? Индуктивность проявляет себя только на переменном токе, не имеющем "определенной полярности".

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)
1 час назад, J_Ohm сказал:

Что такое "определенная полярность" катушки? Индуктивность проявляет себя только на переменном токе, не имеющем "определенной полярности".

В этом то и дело. Я измеряю индуктивность катушки при помощи экспоненты - это процесс релаксации. При этом через катушку течёт только одно-направленный затухающий экспоненциальный ток.  Экспонента измеряется (записывается в память)  осциллографом.  Схема измерения следующая:

i-1294.jpg

 

R1 = 0,1 Ом

R2 = 0,1 Ом

R3 = 10  кОм

R4 = 10 МОм

Когда замыкается тумблер SA1 происходит переходной процесс в цепи катушки L1. По затуханию экспоненты можно вычислить индуктивность катушки. L1.

Тумблер SA1  замыкает блок питания GSV 1200,  у которого есть защита от короткого замыкания, и он отключается.

Edited by radio.elektronik

Share this post


Link to post
Share on other sites

Понятно.

Разумеется, когда токовое намагничивание сердечника совпадет с внешним, индуктивность предполагается минимальной. Но как уже сказал, присутствие магнита влияет и другим образом, а разница может оказаться неразличимой.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 минуту назад, J_Ohm сказал:

Разумеется, когда токовое намагничивание сердечника совпадет с внешним, индуктивность предполагается минимальной.

То есть, с помощью магнита, мы можем уменьшить индуктивность, только в одном из вариантов.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Не обязательно. Может быть в обоих, но в разной степени. Зависит от соотношения и силы составляющих намагничивания.

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 часа назад, radio.elektronik сказал:

Это не так

Если Вы адепт метафизики, то конечно.

22.jpg.10462d4ee1f2b392960f1a85a26aedf4.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, J_Ohm сказал:

Зависит от соотношения и силы составляющих намагничивания.

Опыт происходит так:

1. Сначала катушка обесточена. В ней закреплён сердечник, чтобы не двигался в момент включения.

2. Закрепляем неодимовый магнит на сердечнике в определённой полярности.

4. Тумблером SA1 подаём ток на катушку 4,67 Ампера при напряжении 15,87 Вольт. Всё закреплено и ничего не двигается. Включаем осциллограф в ждущем режиме на приём сигнала. Это начальное состояние. Здесь есть и максимальный ток в катушке, здесь и сердечник соединён с магнитом.

5.Тумблером SA1 запускаем переходной процесс в катушке. Получаем экспоненту. По  затуханию экспоненты определяем индуктивность всей системы.

6. Снимаем информацию с осциллографа на флэшку. после этого, файлы могут быть просмотрены и обработаны на компьютере.

18 минут назад, sanya110 сказал:

Если Вы адепт метафизики, то конечно.

Я адепт физики.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Для измерительных целей делал катушки с двумя ортогональными обмотками. Можно и модулировать индуктивность одной обмотки током через другую, магнитная связь между ними будет отсутствовать (если они намотаны ортогонально). Но сейчас для измерений применяются чипы на датчиках Холла. Для чего автору нужно указанное изделие непонятно, надо сразу изготавливать по потребностям.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)
29 минут назад, Gennady_B сказал:

Для измерительных целей делал катушки с двумя ортогональными обмотками.

Вариометр что ли?

29 минут назад, Gennady_B сказал:

Для чего автору нужно указанное изделие непонятно, надо сразу изготавливать по потребностям.

Существуют патенты, и есть применение в схемотехнике таких устройств. Но, нигде не описывается принцип работы с точки зрения физики. Для примера:

Регулятор линейности строк в строчной развёртке цветного телевизора: катушка на феррите в магнитном поле регулировочного постоянного магнита.

image.png.dd9070509d63325c3c542b76a21ae58a.png

В схеме РЛС, для черно-белого телевизора, обозначен как "Линейность".

 

image.png.4a2a0a0f1889f1149a996be6057d7d1b.png

 

 

Edited by radio.elektronik

Share this post


Link to post
Share on other sites
10 часов назад, radio.elektronik сказал:

Я адепт физики

Тепловые токи в эфире (или в ядре Земли? - уж и не помню) уже разложены по полочкам, тема закрыта? Теперь очередь магнитных полей? 


Если забанить всех, кто набрался смелости думать независимо, здорово будет на форуме - как на кладбище: тишина, птички поют...

Share this post


Link to post
Share on other sites
9 часов назад, radio.elektronik сказал:

нигде не описывается принцип работы с точки зрения физики

https://master-tv.com/article/hd:

"Регулировка линейности.

Отклоняющие катушки кроме индуктивности имеет также омическое сопротивление, что приводит к асимметричным искажениям, заключающимся в сжатии картинки, в направлении слева направо, т.к. ток нарастает по экспоненте, а не по пиле.
Чтобы компенсировать это, последовательно с отклоняющими катушками включается регулятор линейности, представляющий из себя катушку на ферромагнитном сердечнике, индуктивностью значительно меньшей индуктивности строчных отклоняющих катушек, магнитопровод которой подмагничивается отклоняющим током. Рядом(или на магнитопроводе) располагается постоянный магнит. Регулятор линейности включается в цепь в такой полярности, чтобы во время первой половины прямого хода магитное поле отклоняющего тока компенсировало действие магнита, при этом индуктивность регулятора линейности максимальна, а во время второй половины прямого хода магнитные поля тока и магнита действовали согласно. При этом сердечник входит в насыщение и индуктивность регулятора минимальна."

Share this post


Link to post
Share on other sites
9 часов назад, radio.elektronik сказал:

Вариометр что ли?

Нет. Просто представьте катушку с двумя обмотками которые на сердечнике намотаны перпендикулярно. Магнитной связи между ними нет, так как магнитные поля пересекаются под 90о , но можно изменять индуктивность обмотки пропуская ток через другую. Вариометр работает по принципу изменения взаимоиндукции между обмотками.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)
1 час назад, ARV сказал:

Теперь очередь магнитных полей? 

Тема магнитных полей была и ранее.

 

Edited by radio.elektronik

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You are posting as a guest. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...

  • Сообщения

    • Насчёт что нить стянуть - точно) ничего не возьмёшь - поставлю в баню. Даже калонки фуфел - хоть и корпус - дерево, звучание гдет далеко там заныкалось)) 
    • Схем сейчас такая. Та что до этого без оос неправильная, сорян.  Пока что не убрал оос.
    • @Soundoverlord ,да больше не понял существования негра с хоботом
    • Что ждать от мц с бубнящими колонкам. И самое поганое что ничего не выцедишь из него кроме трансформатора,да и то не для всех целей. В основном в гаражах или на работе люди пользуют в качестве приемника и иногда если есть вход aux просят сделать приблуду чтобы флешку читала
    • Сосед узнав что увлекаюсь электроникой - отдал мне центр, полностью в рабочем состоянии и кучей калонок, так вот - это Жесть) даже всем ненавистная радиотехника звучит намного приятней, помню было дело все гонялись за этими центрами) красивая обёртка и реклама сделала свое чёрное дело)) звучание вообще ни о чем, хоть с родными калонками - хоть АС50. И никакие - куча настроек не помогает. 
    • Через нас прошло несколько. У одного (на сколько я помню) схема креста/пивей была, у другого QSC. Оба б/у были. После отмывки отработали без нареканий. Который QSC - мощный и тяжёлый, корпус 2U. Единственное, что не понравилось так это ручки для переноски. Они такие же как с Ваших фото. Очень не удобные и неухватистые. 
×
×
  • Create New...