Звичайний шкільний компас чутливо реагує на магнітне поле. Досить, скажімо, пронести перед його стрілкою намаг-ниченный кінець викрутки, як стрілка відхилиться. Але, стрілка деякий час за інерцією розгойдуватиметься. Тому користуватися таким простим приладом для визначення намагніченості предметів незручно. Необхідність в такому вимірювальному пристрої виникає дуже часто.

Зібраний з декількох деталей індикатор виявляється абсолютно неінерційним і порівняно чутливим приладом. За допомогою його можна визначити намагніченість лезвії бритви або годинної викрутки. Крім того, подібний прилад згодиться в школі для демонстрації явища індукції і самоіндукції.

Який  же принцип роботи індикатора? Якщо поблизу котушки, (краще всього із сталевим сердечником), пронести постійний магніт, його силові лінії перетнуть витки котушки. На виводах котушки з’явиться ЭРС, величина якої залежить від напруженності магнітного поля і числа витків котушки. Залишається нам посилити сигнал, що знімається з виводів котушки, і подати його, на лампу розжарювання від кишенькового ліхтаря, або світлодіод, який потрібно підключити через резистор 330 Ом.

Схема порівняно простого індикатора намагніченості приведена на рис. 1. Датчиком є котушка індуктивності L1, намотана на залізному сердечнику. Вона підключена через конденсатор С1 до підсилювального каскаду, виконаного на транзисторі VT1. Режим роботи каскаду задається резисторами R1 і R2. Залежно від параметрів транзистора (статичний коефіцієнт передачі і зворотний струм колектора) оптимальний режим роботи встановлюють змінним резистором R1.

У емітерний ланцюг транзистора першого каскаду включені транзистори VT2VT3 різної структури.

Рис. 1. Схема індикатора намагніченності

Рис. 2. Датчики індикатора : а – котушка від електромагнітного реле; б – саморобний на феритовому стержні

Навантаженням цього транзистора є сигнальна лампа HL1. Для обмеження максимального колекторного струму транзистора VT3, у ланцюзі бази транзистора VT2 стоїть резистор R3.

Як тільки поблизу сердечника датчика виявиться намагніченний предмет, що з’явився на виводах котушки сигнал підсилиться, і сигнальна лампа на мить спалахне. Чим більший предмет і сильніше його намагніченість, тим яскравіше спалах лампи.

Як датчик краще всього використовувати котушку з сердечником від електромагнітних реле РСМ, РЭС6, РЗС9 або інших, опором обмотки не менше 200 Ом. Чим більше опір обмотки, тим більш чутливим буде індикатор.

Непогані результати виходять з саморобним датчиком (рис. 2, б). Для нього беруть відрізок стержня діаметром 8 і довжиною 25 мм з фериту 600НН (від магнітної антени кишенькових приймачів). На довжині приблизно 16 мм на стержень намотують внавал 300 витків дроту ПЭВ- 1 0,25..0,3, розміщуючи їх рівномірно по всій поверхні. Опір обмотки такого датчика приблизно 5 Ом. Чутливість датчика, яка необхідна для роботи приладу, забезпечується завдяки високій магнітній проникності сердечника. Чутливість залежить також від статичного коефіцієнта передачі струму транзисторів. Тому бажано використовувати транзистори з можливо великим значенням цього параметра. Крім того, транзистор VT1 має бути з невеликим зворотнім струмом колектора. Замість МП103А можна застосувати КТ315 з будь-яким буквеним індексом, а замість МП25Б – інші транзистори серіїв МП25, МП26, які мають коефіцієнт, не менше 40.

Конденсатори – будь-якого типу, наприклад К50- 3, К50- 6, К50- 12; постійні резистори – МЛТ- 0,25, змінний, – СП- 1. Сигнальна лампа – на напругу 3,5 В і можливо на  менший струм, наприклад 0,15 А. Батарея живлення – 3336, або акамулятор, вимикач – будь-якій конструкції.

Частину деталей індикатора змонтуйте на платі (мал. 3) з будь-якого ізоляційного матеріалу (гетинакс, текстоліт, орга-лит, склотекстоліт). 

Мал. 3. Монтажна плата індикатора

Мал. 4. Перевірка роботи індикатора намагніченності

Після монтажу деталей до плати підпаюють провідниками в ізоляції датчик, змінний резистор, сигнальну лампу, вимикач і джерело живлення (мал. 4). Включивши живлення, встановлюють ручку змінного резистора в таке положення, щоб нитка розжарення лампочки ледве світилася. Якщо ж нитка сильно розжарена навіть при верхньому за схемою положенні ручки, слід замінити резистор R2 іншим, з великим опором.

Перед сердечником датчика поміщають ненадовго невеликий магніт. Лампа повинна яскраво спалахнути. Якщо ж спалах слабкий, це свідчить про малий коефіцієнт передачі струму транзистора VT1. Його бажано замінити.

Мал. 5. Зовнішній вигляд індикатора намагніченності

Потім до сердечника датчика потрібно наблизити кінець намагніченої викрутки. Намагнітити її неважко декількома торканнями порівняно сильного постійного магніта, наприклад магнітної динамічної головки потужністю 1 Вт. З намагніченою викруткою яскравість спалаху сигнальної лампи буде менший, ніж з постійним магнітом. Зовсім слабким буде спалах, якщо замість викрутки використовувати намагнічене лезо від бритви.

Після перевірки працездатності індикатора плату і батарею кріпимо в середині корпусу (мал. 5), на верхній стінці якого розмістимо сигнальну лампу, змінний резистор і вимикач. Датчик кріпимо на бічній стінці так, щоб його сердечник не багато виступав над поверхнею стінки.

Під час роботи індикатора змінним резистором встановлюємо спочатку меншу яскравість свічення лампи, а потім вже підносимо до сердечника випробовувальний предмет. При перевірці слабо намагнічених предметів яскравість сигнальної лампи небагато потрібно збільшити, щоб краще було помітно як змінюється світло.

Від admin

Залишити відповідь