ИНДУКТИВНО-ЧАСТОТНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

ПАРАМЕТРЫ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ФЕРРИТОВЫХ СЕРДЕЧНИКОВ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ

Внутри разомкнутого ферромагнитного тела, помещенного во внешнее поле напряженностью //, вследствие магнитной поляриза­ции возникает дополнительное поле, направленное противоположно внешнему. Таким образом, поле, действующее внутри тела и являю­щееся непосредственным возбудителем магнетизма в нем, состав­ляет:

h=H-H доп. (2-16)

Величина размагничивающего поля Ядоп определяется не только свойствами материала, но и формой ферромагнитного тела и характеризуется коэффициентом размагничивания N. Коэффи­циент N является функцией соотношения размеров тела и воз­растает при уменьшении отношения длины тела к его диаметру. Точные аналитические выражения N существуют только для эллип­соидов.

При практических расчетах можно пользоваться таблицами и графиками экспериментальных значений N для разомкнутых цилин­дрических стержней, построенными в функции магнитной проницае­мости материала и отношения длины к диаметру lcjdc. При боль­ших значениях N кривая намагничивания тела определяется уже не столько свойствами его материала, сколько коэффициентом N4 т. е. формой тела. На рис. 2-3 представлены графики W/4jt = =/(|х, IJdс) по Бозорту [JI. 14].

Из теории электромагнитных процессов известно, что свой­ством равномерного намагничивания в равномерном внешнем поле обладают только тела, ограниченные поверхностями второго по­рядка, например эллипсоиды. Во всех остальных случаях, а также и в случае цилиндра, даже в равномерном внешнем поле намагни­чивание тела проходит неравномерно. Следствием этого является изменение JXct И N при переходе от одного поперечного сечения стержня к другому. Различают баллистические ((Хб; Л^бЬ Дроссель­ные (цдр; ЛГдр) и магнитометрические (|iM; NM) значения магнит-

ной проницаемости и коэффициента размагничивания соответ­ственно для центрального сечения сердечника, для некоторого участка осреднения, меньшего его длины, и при осреднении вдоль всего стержня.

Поле короткой многослойной катушки не является равномерным. Кроме того, не весь ферритовый стержень находится внутри ка­тушки: некоторая его часть выступает из нее и занимает область пространства, в которой внешнее поле интенсивно убывает. Извест­ны приближенные выражения (JI. 8], позволяющие определить при­ращение индуктивности катушки прямоугольного поперечного сече­ния за счет ферромагнитного сердечника.

Ввиду того, что катушка включена в задающий контур генера­тора и токи, протекающие в ней и создающие внешнее поле, не­велики, разомкнутая магнитная цепь датчика работает на участке

кривой намагничивания, далеком от насыщения, где соблюдается

пропорциональность между В и Н. Поэтому значение ^іст, опреде­ленное по (2-17), в данном случае будет постоянно по всей длине ферритового стержня.

Применение разомкнутых цилиндрических сердечников значи­тельно повышает стабильность их магнитной проницаемости и

уменьшает потери.

Коэффициенты потерь 6ч и 6н уменьшаются в fxст/М- раз; коэф­фициент 6а уменьшается в ([іст/М-)^ раз.

Для сравнения различных ферритов удобно пользоваться удель­ными коэффициентами потерь и нестабильности, которые опреде­ляются по формулам