Pierwszenstwo: BIBLIOTEKA Urzedu Paleni fttellej feiczfpisphtei Utiftf Opublikowano: 25.IV.1968 54881 KI. 21 e. 3/02 4/< MKP G 01 r I UKD Wspóltwórcy wynalazku: dr inz. Waldemar Kwiatkowski, doc. Stefaa Lebson, dr Henryk Ratajczak, dr, Romuald Gontarz Wlasciciel patentu: Politechnika Warszawska (Katedra Miernictwa Elek¬ trycznego), Warszawa (Polska) Elektryczny przyrzad pomiarowy Przedmiotem wynalazku jest elektryczny przy¬ rzad pomiarowy, w którym rdzen organu rucho- ,mego jest wykonany z cienkich warstw ferro¬ magnetycznych majacych wewnetrzna anizotropie magnetyczna.W znanych elektrycznych przyrzadach pomia¬ rowych rdzenie organu ruchomego wykonuje sie z materialów magnetycznie miekkich izotropowych.Dlatego tez nie ma znaczenia kierunek ustawie¬ nia rdzenia w stosunku do zewnetrznego pola magnetycznego, wywolanego przez prad w obwo¬ dzie kontrolowanym. W przyrzadach takich na rdzenie organów ruchomych stosuje sie materia¬ ly magnetyczne bedace stopami zelaza i niklu grupy permallojów o mozliwie jak najmniejszej sile koercji. Sa to materialy lite o grubosciach od okolo 0,05 mm do 0,35 mm.Elektryczne przyrzady pomiarowe z tak wyko¬ nanymi rdzeniami organów ruchomych maja znacz¬ ny uchyb od pradów wirowych oraz od petli hi- sterezy. Oprócz tego przyrzady takie maja duze pole odmagnesowujace zwiazane z rdzeniem.Osiagniecie odpowiedniego stopnia namagnesowa¬ nia rdzenia wymaga wiec duzych zewnetrznych pól magnetycznych, co z kolei zwiazane jest ze znaczna moca, pobierana z obwodu kontrolowa¬ nego. Uniemozliwia to budowe omawianych przy¬ rzadów o napieciach znamionowych mniejszych niz 0,5 V oraz o pradach znamionowych mniej- 10 15 20 25 szych niz 10—3A, jak równiez jako mierników wartosci srednich.Celem wynalazku jest skonstruowanie elektrycz¬ nego przyrzadu pomiarowego,* który nie bedzie mial wad znanych przyrzadów pomiarowych z rdzeniami organów ruchomych, wykonanymi z li¬ tych materialów magnetycznych.Cel ten wedlug wynalazku osiaga sie, wyko¬ nujac rdzen organu ruchomego, elektrycznego przyrzadu pomiarowego z cienkich warstw ferro¬ magnetycznych o wewnetrznej anizotropii. Uzyte na rdzen cienkie warstwy ferromagnetyczne moga byc pojedyncze lub wielokrotne.Pojedyncza cienka warstwa jest przedstawiona na fig. 1, gdzie na podlozu 1 jest naniesiona war¬ stwa ferromagnetyczna 2.Grubosc takiej warstwy moze byc rózna i wy¬ nosi od 500A do okolo 20 000A. Mczna w niej wy¬ róznic dwie osie, a mianowicie os latwego mag¬ nesowania L oraz os trudnego magnesowania T, co przedstawiono na fig. 2.Warstwa wielokrotna jest przedstawiona na fig. 3. Sklada sie ona z kilku warstw ferromagnetycz¬ nych 2, oddzielonych od siebie izolacja 3, przy czym calosc jest naniesiona na podloze 1. Grubosc izolacji 3 moze byc rózna i wynosi od okolo 50A do 5000A. Czeste jako podloze 1 stosuje sie szklo, a jako izolacje 3 dwutlenek krzemu Si02.Rdzen elektrycznego przyrzadu pomiarowego wedlug wynalazku moze byc wykonany z jednej 548813 pojedynczej lub wielokrotnej cienkiej warstwy fer¬ romagnetycznej lub tez z wiekszej ilosci tych warstw zlozonych razem. Przy uzyciu na rdzen wielu cienkich warstw ferromagnetycznych nale¬ zy skladac je w ten sposób, aby ich osie latwego L i trudnego T magnesowania pokrywaly sie.Tak wykonany rdzen ma równiez os latwego L i trudnego T magnesowania.W elektrycznym przyrzadzie pomiarowym war¬ tosci skutecznych rdzen ustawia sie tak, aby jego os latwego magnesowania L tworzyla z rzutem wektora zewnetrznego pola. magnetycznego H0 na plaszczyzne rdzenia kat a = 90° ± 20° lub a — = 270 ± 20°.W elektrycznym przyrzadzie pomiarowym war¬ tosci srednich rdzen ustawia sie tak, aby jego os latwego magnesowania L tworzyla z rzutem wek¬ tora zewnetrznego pola magnetycznego H0 na plaszczyzne rdzenia kat a = 0° ± 20° lub a = = 180° ± 20°, Wynalazek zostanie blizej wyjasniony na przy¬ kladzie wykonanego elektrycznego przyrzadu po¬ miarowego. Schematycznie przyrzad ten jest przed¬ stawiony na fig. 4. Zewnetrzne pole magnetyczne H0 jest wywolane mierzonym pradem i, który przeplywa przez cewki 4. Cienka warstwa ferro¬ magnetyczna 2 naniesiona na szklane podloze 1 jest w sposób trwaly zlaczona z tasma zawiesze- niowa 5 i zawieszona w polu magnetycznym H0.Rzut wektora natezenia pola magnetycznego H0 na plaszczyzne warstwy (H0 cos0) tworzy z osia latwego magnesowania L kat a, który w wyko- 4 nanym mierniku wartosci srednich jest równy zero stopni. Wraz ze zmiana wartosci sredniej pradu i nastepuje zmiana kata P (fig. 4), a wiec 5 obrót organu ruchomego elektrycznego przyrzadu pomiarowego. Odczyt wartosci sredniej mierzone¬ go pradu dokonuje sie za pomoca wskazówki swietlnej.Elektryczny przyrzad pomiarowy wedlug wyna- ,0 lazku charakteryzuje sie mala moca pobierana, malym uchybem z pradów wirowych oraz prak- . tycznie pomijalnym uchybem z histerezy. Mozna go wykonywac jako elektryczny przyrzad pomia¬ rowy wartosci skutecznych lub wartosci srednich 5 mierzonej wielkosci. PL