Застосовувані в пристроях вимірювальної техніки і радіо-технічних пристроях магнітні матеріали можна розділити на три групи: 1) металеві; 2) магнітодіелектріческіе; 3) не-металеві. До перших відносяться сталі різних марок, а так-же сплави типу пермаллой. Недоліком їх є те, що при підвищенні робочої частоти в них різко зростають втрати на вихрові струми. Зростанню втрат сприяє низьке значення електрич-ного опору цих матеріалів. Для зменшення впливу вихрових струмів магнітопроводи високочастотних пристроїв изго-товляются у вигляді тонких ізольованих пластин і стрічок товщиною в кілька мікрон. Однак прокатка таких пластин технологиче-скі складна і пов'язана з великими витратами.
Магнцтодіелектрікі (наприклад, карбонильное залізо, Альс - фер) представляють собою суміш феромагнітного порошку з з-лірующім матеріалом. Вони мають малі втрати на вихрові струми внаслідок того, що кожна феромагнітна частка окру-дружина шаром діелектрика. Однак значення відносної магніт-ний проникності таких матеріалів не перевищує 100.
Найбільш сприятливе поєднання електричних і магнітних властивостей на високих частотах відрізняє синтетичні неметаллич-ські ферромагнетики - ферити, що представляють собою химиче-ське з'єднання окису заліза iFe203 з оксидами двовалентних ме-Таллі (Ni, Zn, Mn, Mg, Fe). Ферити одержують шляхом змішування-ня окислів і солей і спікання їх при високих температурах (від 1 ТОВ до 1 400 ° С).
Властивості феритів вельми різноманітні і визначаються хі-ного складом і технологією виготовлення. Поряд з моноферрі-тами, у яких частина атомів заліза в окису Fe203 заміщена одним з перерахованих металів, великого поширення напів-чилі ферити, що містять два характеризують металу і більш, наприклад нікельцінковий і марганцевоцінковий ферити.
Найважливішими достоїнствами феритів є велика питома-ве електричний опір і високе значення магнітної проникності. При кімнатній температурі питомий опираючись-ня для різних марок феритів коливається від 10 до 106 0М'М, що дозволяє вважати їх магнітними напівпровідниками. Благо-даруючи цій властивості втрати на вихрові струми в матеріалі фериту незначні. Добротність котушок індуктивності з ферритами може досягати (2-f-5) • 102 в діапазоні частот до 1 Мгц. На ча-СТОТ до 10 кГц діелектрична проникність феритів висока, але при підвищенні частоти до декількох сотень кілогерц швидко падає до 20-40. Її значення слід враховувати при розрахунку соб-ственной ємності котушки з феритовим сердечником.
Як і інші феромагнітні речовини, ферити характеризують-ються магнітної індукції В, що складається з напруженості Я зовнішнього що намагнічує поле і напруженості поля 4я /, створюваного самим намагніченим тілом.
Магнітна проникність ц є найважливішою характеристи-кою фериту.
При використанні феритів як осердя привчає-них перетворювачів вимірювальних пристроїв велике значення набуває стабільність їх магнітної проникності. Остання залежить від напруженості зовнішнього магнітного поля, частоти, тим-ператури.
При відсутності магнітного поля магнітна проникність при-нимает значення | хн, зване початковим. З ростом Я магнітна проникність зростає до деякої максимальної величини
М-макс - При перемагничивании фериту залежність В (Н) изобра-
жается у вигляді петлі гистерезиса, площа якої пропорциональ-на втрат і збільшується з ростом частоти.
Залежно від площі петлі гістерезису ферити діляться на магнитожорсткі (з великою площею петлі), що застосовуються для постійних магнітів, і магнитомягкие (з малою площею петлі), широко використовувані в численних радіотехнічних і изме-рительное пристроях, а також в схемах автоматики і телемеха- ники як осердя, запам'ятовуючих елементів і т. д. в останніх випадках використовуються ферити з прямокутною пет-лей гистерезиса.
Індукція насичення феритів значно нижче індукції насичення металевих феромагнетиків. Це робить нецелесо-образним використання феритів в сильних полях.
У вимірювальних частотно-залежних ланцюгах значення напря-боргованості магнітного поля і варіації їх при зміні режимів роботи схеми дуже невеликі. У цих умовах залежністю | i від Я можна знехтувати, вважаючи, що сердечник працює на пря-молінейном ділянці кривої намагнічування.
Ферити характеризуються значенням граничної частоти. При частотах вище граничної магнітна проникність феритів різко падає. Цьому передує різке збільшення магнітних втрат. Значення граничної частоти зменшується при збільшенні магніт-ний проникності фериту. При частотах нижче граничної зависи-мостью ІX (f) також можна знехтувати.
З частотних і температурних характеристик магнітної про-ніцаемості і tg 6 нікельцінкових феритів [Л. 9] випливає, що область частот, в межах якої можна знехтувати зависи-мостью їх від //, у матеріалів із середнім значенням | i простягається до 1 Мгц.
Таким чином, при правильному виборі частотного діапазону пристрою і матеріалу сердечника можна вважати його магнітну проникність незалежною від можливих змін / та Н. Основним фактором, що впливає на магнітну проникність фер-рита і, отже, на стабільність пристрою, є темпе-ратура.
Точка Кюрі (Г, ° К), відповідна температурі, при кото-рій матеріал втрачає свої магнітні властивості, у феритів набагато нижче, ніж у металевих феромагнетиків (у заліза Г, ° К = = 729 ° С). Вона залежить від хімічного складу, технології виготов-лення фериту і коливається в межах 70-150 ° С. Матеріали з більш високим значенням | i мають більш низькі точки Кюрі.
Зі сказаного вище випливає, що при виборі фериту слід враховувати конкретні умови його роботи, частотний діапазон і необхідну стабільність параметрів. При цьому недостатньо керуватися тільки значенням магнітної проникності ма-териала.
У табл. 2-2 наведені магнітні властивості деяких вітчизняних нікельцінкових і марганцевоцінкових феритів, що набули широкого поширення.
Нікельцінковие ферити за значенням магнітної проникності-сти можна розділити на три групи: високопроніцаемие (| х ^ ^ 1. 200); ферити з середньою проникністю (ц = 100 1 200); нізкопроніцаемие ферити (| i = 100).
Перші застосовуються в тих випадках, коли до коефіцієнта по-терь і температурному діапазону не пред'являється жорстких требо-ваний, наприклад для дроселів і трансформаторів. Ферити вто-рій групи використовуються для виготовлення сердечників котушок індуктивності; вони повинні мати гарну температурної ста-більність і малими втратами. Нізкопроніцаемие ферити харак-теризують хорошими високочастотними властивостями і можуть рабо тать на частотах йо 100 Мгц.
Нікельцінковие ферити відрізняються високим значенням питомої опору, малими втратами і хорошими частот-ними характеристиками, особливо при частотах вище 1 Мгц. У діа-пазоне частот до 1 МГц з ними успішно конкурують марганцево-
«Характеристики нікельцінкових і марганцевоцінкових феритів
Позначення: | ^ н і рш - початкова і максимальна магнітні проникності; t - гранична температура; р - температур • вий коефіцієнт магнітної проникності в діапазоні від 0 до 40 ° С (для феритів М-6000 і далі-в діапазоні від 0 до 60 ° С); в Вг і Яс-максимальна індукція, залишкова індукція і коерцитивної сила при Н = 2 200 а / м (для М-6000 і далі при Н = 733 Va); 'ч, і-коефіцієнти втрат в слабких магнітних полях при частотах 60-120 кГц.
цинкові ферити, що мають менші втрати і менший темпера-турний коефіцієнт проникності. Крім того, у марганцевоцін-кових феритів з високою початковою магнітною проникністю точка Кюрі вище, ніж у нікельцінкових феритів з такою ж проникністю.
Застосування феритів з досить високою магнітною прони-кливість як матеріали для сердечників дозволяє створювати мініатюрні датчики, що володіють високою чутливість-ністю і хорошими динамічними властивостями рухомої системи. Як буде показано нижче, при відповідному виборі геометри-чеських розмірів вдається навіть без додаткової корекції напів-чить високу лінійність вихідної характеристики Перетворюва-теля на великій ділянці переміщень сердечника. Це виключає необхідність введення в електричну схему перетворювача спеціальних функціональних елементів.
Стабілізатори напруги для котлів та іншої побутової техніки Контакти для замовлень: +38 050 457 1330 [email protected] Технічні характеристики АСН-250 - 615 грн. Номінальна потужність 250 Вт Робочий діапазон (1) вх) ...
Прилад призначений для вимірювання різних фізіологічний-ських параметрів з реєстрацією результатів вимірів на електро-термічної папері шириною 100 мм. Прилад має три датчика, за допомогою яких здійснюється одночасне вимірювання арте-ріального і венозного ...
В останні роки за кордоном для вимірювання кров'яного тиску-ня стали застосовуватися електричні манометри. Описуваний нижче прилад є електроманометром, побудованим на прин-ципе індуктивно-частотного перетворення сигналу. Принципова схема манометра показана на рис. ...