Приборы для исследования формы колебаний.
Для анализа формы сигналов широко используют осциллографы, на экране которых воспроизводится зависимость сигнала тока или напряжения от времени. Однако этот способ не всегда удовлетворяет требованиям,
предъявляемым к анализу формы сигналов. Более удобным является анализ формы сигналов с помощью приборов, называемых частотными анализаторами или анализаторами гармоник. Методы частотного анализа, принципы построения приборов для частотного анализа и их технические характеристики подробно рассматриваются в гл. 7.
В отдельных случаях, при изучении формы сигнала, нет необходимости учитывать распределение амплитуд высших гармонических составляющих, а необходимо только оценить степень "чистоты" периодического сигнала, т. е. степень приближения его к синусоиде. Степень "чистоты" периодического сигнала, близкого к синусоидальному, характеризуется коэффициентом нелинейных искажений (коэффициентом формы волны)
(1.20)
где Ux, U2, . . Un ~ значения амплитуд основной и высших гармоник сигнала.
Измерители нелинейных искажений (ИНИ) осуществляют измерение среднеквадратических значений напряжения высших гармоник, отнесенных к среднеквадратическому значению напряжения основного сигнала.
Основными параметрами ИНИ являются: диапазон частот по первой гармонике; пределы измерения погрешность измерения КПуК.
Промышленностью выпускаются два вида ИНИ: со стрелочным индикатором и с ручным нормированием входного сигнала, с цифровой индикацией и автоматическим измерением КНуН.
Технические характеристики ИНИ отечественного производства приведены в [1.8].
Приборы для измерения характеристик магнитного поля.
В зависимости от определяемой величины различают приборы для измерения магнитного потока (веберметры, называемые также флюксметрами), магнитной индукции (тесламетры), магнитного потенциала (магнитные потенциалометры) и других характеристик магнитного поля (напряженности, направления, градиента, магнитной проницаемости). Наиболее широко при испытаниях ЭМ применяются микровеберметры и тесламетры.
Веберметр.
Принцип действия веберметра основан на явлении электромагнитной индукции — возникновения ЭДС в измерительной катушке при изменении проходящего сквозь ее. контур магнитного потока. Простейший веберметр представляет собой баллистический гальванометр, действующий в сильно переуспокоенном режиме (С * ≈
*С — постоянная баллистического гальванометра по магнитному потоку.
10-4 Вб/дел). Наиболее распространены веберметры магнитоэлектрической сисю мы (С* ≈10-6 Вб/дел) и фотоэлектрической системы (С* ≈10-6 Вб/дел). Потокосцепление изменяется при включении (выключении) измеряемого магнитного поля или при изменении положения измерительной катушки в магнитном поле. В отличие от баллистического гальванометра, показания веберметров других систем в определенных пределах не зависят от времени изменения магнитного потока (до нескольких секунд) и от сопротивления внешней цепи. Отличие фотоэлектрических веберметров от магнитоэлектрических заключается в применении компенсационного усилителя, что позволяет расширить частотный диапазон и увеличить чувствительность. Так, например, микровеберметр Ф190 имеет выход на самописец и может вести запись и регистрацию низкочастотных переменных потоков.
Тесламетр.
В большинстве промышленных тесламетров используется эффект Холла, заключающийся в возникновении между гранями полупроводниковой пластины разности потенциалов — ЭДС Холла, пропорциональной протекающему по пластине току и измеряемой магнитной индукции. После усиления ЭДС Холла измеряется милливольтметром, шкала которого проградуирована в единицах магнитной индукции. Для повышения точности измерения магнитной индукции, измерение ЭДС Холла часто осуществляется компенсационным методом. Тесламетр достаточно прост, имеет удовлетворительную точность — погрешность не превышает ± (1,0 — 2,5)%, позволяет измерять магнитную индукцию или напряженность в постоянных, переменных (в широком диапазоне частот) и импульсных полях. Измерительные преобразователи прибора имеют малые размеры, что позволяет проводить измерение индукции в узких зазорах.
Технические характеристики некоторых измерителей магнитного потока и магнитной индукции приведены в [1.7,1.11].
