2.2.1.3 Měřicí sestava

2.2.1.3.1 Měřicí sestava pro měření měrných ztrát
Měřicí sestava pro měření měrných ztát je zapojena podle schématu na obrázku 1. Magnetovací proud je pomalu zvyšován až se dosáhne požadované střední hodnoty usměrněného napětí |U_2m| na sekundárním vinutí Epsteinova přístroje. Přičemž se ampérmetrem sleduje hodnota magnetovacího proudu, aby proudový obvod wattmetru nebyl přetížen. Střední hodnota napětí je vypočtena z požadované amplitudy magnetické polarizace podle:
$U_{2m}=4ƒN_{2}A{J}_a{R}_i/R_i+R_t,\left(4\right)$
kde
|U_2m| je střední hodnota usměrněného napětí indukovaného v sekundárním vinutí ve V,
ƒ je frekvence v Hz,
N₂ je celkový počet závitů sekundárního vinutí,
A je průřez vzorku v m²,
J_a je amplituda magnetické polarizace v T,
R_i je celková resistence přístrojů v sekundárním obvodu v Ω,
R_t je součet resistencí sekundárních vinutí Epsteinova přístroje a kompenzační vzájemné indukčnosti,
Průřez vzorku se vypočte z rovnice
$A=m/\left(4l{\rho }_m\right),\left(5\right)$
kde
A je průřez vzorku ve čtverečních m,
m je celková hmotnost vzorku v kg,
l je délka pásků vzorku v m,
ρ_m je stanovená hustota materiálu vzorku v kg/m³.

Obrázek 1
Ampérmetr v primárním obvodu se zkratuje a napětí se potom popřípadě dorovná na požadovanou hodnotu. Podílem střední hodnoty a efektivní hodnoty indukovaného napětí se stanoví činitel tvaru indukovaného napětí, který musí být 1,111 ± 1%.
Z údaje wattmetru se vypočtou celkové ztráty P_c podle
$P_c=P_m{N}_1/N_2-{\left(\mathrm{1,111}\right|U_{2m}\left|\right)}^2/R_i,\left(6\right)$
kde
P_c jsou celkové vypočtené ztráty vzorku ve W,
P_m je výkon změřený wattmetrem ve W,
N₁ je celkový počet závitů primárního vinutí,
N₂ je celkový počet závitů sekundárního vinutí
R_i je celková ekvivalentní resistence přístrojů v sekundárním obvodu v Ω
|U_2m| je střední hodnota usměrněného napětí indukovaného v sekundárním vinutí ve V.
Měrné ztráty P_s se vypočtou podle vztahu
$P_s=P_c/m_a=P_c/m_a.4l/l_m,\left(7\right)$
kde
P_s jsou celkové měrné ztráty vzorku ve W/kg,
l je délka pásku vzorku v m,
l_m je smluvená efektivní délka magnetického obvodu v m (l_m = 0,94 m),
m je celková hmotnost vzorku v kg,
m_a je aktivní hmotnost vzorku v kg,
P_c jsou vypočtené celkové ztráty vzorku ve W.

2.2.1.3.2 Měřicí sestava pro měření amplitudové charakteristiky
Měřicí sestava pro měření amplitudové charakteristiky je zapojena podle schématu na obrázku 2 nebo na obrázku 3. Před měřením amplitudové charakteristiky se musí vzorek odmagnetovat nastavením takového střídavého magnetovacího proudu, který odpovídá nasycené magnetické polarizaci ve vzorku, a jeho pomalým postupným snižováním do nulové hodnoty.
Amplituda magnetické polarizace J_a se určí měřením střední hodnoty usměrněného napětí indukovaného v sekundárním vinutí podle vztahu (4).
Amplituda intenzity magnetického pole ve vzorku H_a se určí měřením amplitudy proudu v obvodu primárního vinutí I_1a, to je měřením amplitudy napětí U_1a na odporu R v zapojení podle obrázku 1. Platí I_1a = U_1a / R. Amplituda intenzity magnetického pole se vypočte z rovnice:
$H_a=I_{1a}{N}_1/l_m,\left(8\right)$
kde
H_a je amplituda intenzity magnetického pole ve vzorku,
I_1a je amplituda magnetovacího proudu v obvodu primárního vinutí
l_m smluvený efektivní délka magnetického obvodu vzorku
N₁ je celkový počet závitů primárního vinutí Epsteinova přístroje

Obrázek 2
Alternativně může být amplituda intenzity magnetického pole určena měřením střední hodnoty usměrněného napětí indukovaného v sekundárním vinutí vzájemné indukčnosti M_D, jejíž primární vinutí je zapojeno v sérii s primárním vinutím Epsteinova přístroje v zapojení podle schématu na obrázku 3. Při použití této metody je nezbytné kontrolovat tvar časového průběhu napětí U_Dm osciloskopem, časový průběh musí mít pouze dva průchody nulovou hodnotou během jedné periody. Jako voltmetr střední hodnoty nutný k měření U_Dm lze použít voltmetr měřící sekundární napětí Epsteinova přístroje a přepínač, jak je znázorněno na obrázku 3.
Amplituda intenzity magnetického pole se vypočte z rovnice:
$H_a=U_{Dm}{N}_1/4ƒM_D{l}_m.R_v+R_m/R_v,\left(9\right)$
kde
M_D je vzájemná indukčnost v obvodu podle obr. 3 v H
R_v je vnitřní resistance voltmetru střední hodnoty v Ω,
R_m je resistance sekundárního vinutí vzájemné indukčnosti M_D v Ω,
U_Dm je střední hodnota usměrněného napětí indukovaného v sekundárním vinutí M_D.

Obrázek 3