Základná bloková schéma je na obr. 1 Je to jedno z možných, často sa vyskytujúcich znázornení. indikácia registrácia regulácia SNÍMAČ Obr. 1.

Σχετικά έγγραφα
1. ÚVOD Merací kanál Rozdelenie senzorov Generácie senzorov

List of orders of magnitude for magnetic fields. Faktor Hodnota Item

2.1. FEROMAGNETIZMUS. H / m je permeabilita vákua. Ak vnútro toroidu je vyplnené vzduchom,

14 Obvod striedavého prúdu

Estimation of grain boundary segregation enthalpy and its role in stable nanocrystalline alloy design

5. AKUSTICKÉ SYSTÉMY - ULTRAZVUK

Lineárne funkcie. Lineárna funkcia je každá funkcia určená predpisom f: y = a.x + b, kde a, b R a.a 0 D(f) = R. a > 0 a < 0

Pohyb vozíka. A. Pohyb vďaka tiaži závažia. V tomto prípade sila, ktorá spôsobuje rovnomerne zrýchlený pohyb vozíka je rovná tiaži závažia: F = G zav.

7. SNÍMANIE POLOHY. L x Optické princípy. mer.lúč ref. lúč laser. lúč

ΓΗ ΚΑΙ ΣΥΜΠΑΝ. Εικόνα 1. Φωτογραφία του γαλαξία μας (από αρχείο της NASA)

KATEDRA DOPRAVNEJ A MANIPULAČNEJ TECHNIKY Strojnícka fakulta, Žilinská Univerzita

3. Striedavé prúdy. Sínusoida

Αλληλεπίδραση ακτίνων-χ με την ύλη

Kontrolné otázky na kvíz z jednotiek fyzikálnych veličín. Upozornenie: Umiestnenie správnej a nesprávnych odpovedí sa môže v teste meniť.

ZONES.SK Zóny pre každého študenta

3. SENZORY S OPTICKÝM PRINCÍPOM

Νόµοςπεριοδικότητας του Moseley:Η χηµική συµπεριφορά (οι ιδιότητες) των στοιχείων είναι περιοδική συνάρτηση του ατοµικού τους αριθµού.

Το άτομο του Υδρογόνου

Obvod a obsah štvoruholníka

Priamkové plochy. Ak každým bodom plochy Φ prechádza aspoň jedna priamka, ktorá (celá) na nej leží potom plocha Φ je priamková. Santiago Calatrava

ΝΟΜΟΣ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟ ΙΚΟΤΗΤΑΣ : Οι ιδιότητες των χηµικών στοιχείων είναι περιοδική συνάρτηση του ατοµικού τους αριθµού.

1 Kinematika hmotného bodu

Ekvačná a kvantifikačná logika

τροχιακά Η στιβάδα καθορίζεται από τον κύριο κβαντικό αριθµό (n) Η υποστιβάδα καθορίζεται από τους δύο πρώτους κβαντικούς αριθµούς (n, l)

Ι ΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΑΤΟΜΩΝ. Παππάς Χρήστος Επίκουρος Καθηγητής

ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ

SUPPLEMENTAL INFORMATION. Fully Automated Total Metals and Chromium Speciation Single Platform Introduction System for ICP-MS

ΠΕΡΙΟΔΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΤΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ (1) Ηλία Σκαλτσά ΠΕ ο Γυμνάσιο Αγ. Παρασκευής

Materiály pro vakuové aparatury

Prechod z 2D do 3D. Martin Florek 3. marca 2009

u R Pasívne prvky R, L, C v obvode striedavého prúdu Činný odpor R Napätie zdroja sa rovná úbytku napätia na činnom odpore.

Αναπληρωτής Καθηγητής Τμήμα Συντήρησης Αρχαιοτήτων και Έργων Τέχνης Πανεπιστήμιο Δυτικής Αττικής - ΣΑΕΤ

αριθμός δοχείου #1# control (-)

panagiotisathanasopoulos.gr

Rozsah akreditácie 1/5. Príloha zo dňa k osvedčeniu o akreditácii č. K-003

ΑΡΙΘΜΟΣ ΟΞΕΙΔΩΣΗΣ - ΓΡΑΦΗ ΧΗΜΙΚΩΝ ΤΥΠΩΝ- ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ

13 Elektrický prúd v látkach

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΔΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ ΔΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ (Δ.Π.Μ.Σ.) «ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ»

Fyzika 4 roč. Gymnázium prvý polrok Vlnové vlastnosti svetla

7. FUNKCIE POJEM FUNKCIE

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ V. Πρότυπα δυναμικά αναγωγής ( ) ΠΡΟΤΥΠΑ ΔΥΝΑΜΙΚΑ ΑΝΑΓΩΓΗΣ ΣΤΟΥΣ 25 o C. Ημιαντιδράσεις αναγωγής , V. Antimony. Bromine. Arsenic.

Pevné ložiská. Voľné ložiská

UČEBNÉ TEXTY. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť Meranie a diagnostika. Meranie snímačov a akčných členov

Goniometrické rovnice a nerovnice. Základné goniometrické rovnice

C. Kontaktný fasádny zatepľovací systém

Analýza poruchových stavov s využitím rôznych modelov transformátorov v programe EMTP-ATP

MIDTERM (A) riešenia a bodovanie

6. ΤΕΛΙΚΗ ΙΑΘΕΣΗ ΤΑΦΗ Γενικά

11 Štruktúra a vlastnosti kvapalín

Appendix B Table of Radionuclides Γ Container 1 Posting Level cm per (mci) mci

ARMA modely čast 2: moving average modely (MA)

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ÄÉÁÍüÇÓÇ

Matematika Funkcia viac premenných, Parciálne derivácie

PRIEMER DROTU d = 0,4-6,3 mm

Cvičenie č. 4,5 Limita funkcie

ΙΑΦΑ Φ ΝΕΙ Ε ΕΣ Ε ΧΗΜΕ Μ Ι Ε ΑΣ ΓΥΜΝ Μ ΑΣΙΟΥ H

..,..,.. ! " # $ % #! & %

ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΟΧΗΜΑΤΩΝ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΔΙΑΒΡΩΣΗ ΚΑΙ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ Η ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ ΤΩΝ ΧΑΛΥΒΩΝ ΣΤΑ ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΑ.

1. písomná práca z matematiky Skupina A

Návrh 1-fázového transformátora

STRIEDAVÝ PRÚD - PRÍKLADY

Zrýchľovanie vesmíru. Zrýchľovanie vesmíru. o výprave na kraj vesmíru a čo tam astronómovia objavili

ELEKTRICKÉ POLE. Elektrický náboj je základná vlastnosť častíc, je viazaný na častice látky a vyjadruje stav elektricky nabitých telies.

ARMA modely čast 2: moving average modely (MA)

Κεφάλαιο 8. Ηλεκτρονικές Διατάξεις και Περιοδικό Σύστημα

3. SENZORY S OPTICKÝM PRINCÍPOM

Motivácia Denícia determinantu Výpo et determinantov Determinant sú inu matíc Vyuºitie determinantov. Determinanty. 14. decembra 2010.

Trapézové profily Lindab Coverline

1. Limita, spojitost a diferenciálny počet funkcie jednej premennej

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΥΝΑΤΟΤΗΤΑΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΟΥ ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΟΥ ΠΕ ΙΟΥ ΘΕΡΜΩΝ ΝΙΓΡΙΤΑΣ (Ν. ΣΕΡΡΩΝ)

S t r a n a 1. 1.Povezati jonsku jačinu rastvora: a) MgCl 2 b) Al 2 (SO 4 ) 3 sa njihovim molalitetima, m. za so tipa: M p X q. pa je jonska jačina:

C M. V n: n =, (D): V 0,M : V M P = ρ ρ V V. = ρ

Meranie na jednofázovom transformátore

3. Υπολογίστε το μήκος κύματος de Broglie (σε μέτρα) ενός αντικειμένου μάζας 1,00kg που κινείται με ταχύτητα1 km/h.

ΓΕΝΙΚΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΟΞΕΙΔΩΣΗ ΚΑΙ ΤΗΝ ΑΝΑΓΩΓΗ

ΛΥΣΕΙΣ. 1. Χαρακτηρίστε τα παρακάτω στοιχεία ως διαµαγνητικά ή. Η ηλεκτρονική δοµή του 38 Sr είναι: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 5s 2

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2015 Β ΦΑΣΗ Α ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΧΗΜΕΙΑ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ZADANIE 2 _ ÚLOHA 10

16 Elektromagnetická indukcia

Σημειώσεις Εργαστηρίου ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΓΕΩΧΗΜΕΙΑΣ

M6: Model Hydraulický systém dvoch zásobníkov kvapaliny s interakciou

Termodynamika. Doplnkové materiály k prednáškam z Fyziky I pre SjF Dušan PUDIŠ (2008)

ΓΕΩΠΟΝΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΠΟΝΙΚΗΣ ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑΣ ΦΥΤΩΝ

AerobTec Altis Micro

Tomáš Madaras Prvočísla

18 Kmitavý pohyb. 1 = Hz (jednotkou frekvencie je Herz)

8 Magnetické pole v látkovom prostredí

UČEBNÉ TEXTY. Pracovný zošit č.2. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť Elektrotechnické merania. Ing. Alžbeta Kršňáková

ΣΥΣΤΑΣΗ ΤΟΥ ΦΛΟΙΟΥ ΤΗΣ ΓΗΣ.

Κεφάλαιο 1. Έννοιες και παράγοντες αντιδράσεων

Μαγνητικά Υλικά Υπεραγωγοί

Μάθημα 12ο. O Περιοδικός Πίνακας Και το περιεχόμενό του

Φιάλες αερίου χωρίς συγκόλληση κατασκευασµένες από κεκραµένο ή µη αλουµίνιο σε συµµόρφωση προς την οδηγία 84/526 ΕΟΚ. (ΦΕΚ 624/Β/ )

Motivácia pojmu derivácia

Χημεία γενικής παιδείας

Ηρλνζηνηρεία (Απαξαίηεηα θαη Σνμηθά)

Podnikateľ 90 Mobilný telefón Cena 95 % 50 % 25 %

Start. Vstup r. O = 2*π*r S = π*r*r. Vystup O, S. Stop. Start. Vstup P, C V = P*C*1,19. Vystup V. Stop

Hydromechanika II. Viskózna kvapalina Povrchové napätie Kapilárne javy. Doplnkové materiály k prednáškam z Fyziky I pre EF Dušan PUDIŠ (2013)

ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΑ ΥΛΙΚΑ. Ενότητα 12: ΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΥΛΙΚΑ ΛΙΤΣΑΡΔΑΚΗΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΤΗΜΜΥ

Transcript:

1. ÚVOD Nieč senzrch je známe už z histórie, ale najmä v pslednej dbe vznikajú nárčné pžiadavky na snímanie rôznych veličín. Dstatk vhdných senzrv môže byť limitujúci faktr pre realizáciu nárčných autmatizvaných, resp. rbtických systémv. V predmete budú písané rôzne druhy senzrv pre snímanie reálne sa vyskytujúcich veličín, či už v "pčítačv riadených výrbách", aleb iných blastiach. Dôraz je kladený najmä na vstupné časti, ich vlastnsti, mžnsti a vplyv rôznych pruchvých veličín. Ak pmcné kapitly sú uvedené pdprné elektrnické bvdy a napájacie zdrje. 1.1. Merací kanál Základná blkvá schéma je na br. 1 Je t jedn z mžných, čast sa vyskytujúcich znázrnení. SEN PREV Prcesr Výst. jedn. indikácia registrácia regulácia SNÍMAČ Obr. 1. Tu je senzr chápaný ak vstupná citlivá časť snímača (česky čidl), pskytuje už využiteľný, bvykle elektrický signál. P dplnení prevdníkm pskytuje už určitý nrmvaný signál, vhdný pre ďalšie spracvanie prcesrm. Snímač sa ptm chápe ak zlžitejší celk. Pznámka: Niektrí autri prblém uvádzajú pačne, t.j. senzr je zlžitejšia časť už i s pmcnými bvdmi. Niekde sa môžme stretnúť i s sttžnením pjmv senzr a snímač. V anglickej literatúre je bvykle pužívaný na všetk výraz "sensr". Pre jednznačnsť je bvykle vhdné viacslvné "vydiskutvanie" prblematiky. 1.2. Rzdelenie senzrv Môže byť pdľa rôznych kritérií. Pdľa infnsiča (základné citlivé médium): neelektrické (pneumatické, mechanické, ptické, magnetické...) elektrické (elektrnické, plvdičvé, mikrelektrnické ) Pdľa výstupu: aktívne - U, I, f.. pasívne - vyhdncujeme zmenu parametrv (R, L, C, index lmu, plarizáciu...) Pdľa meranej veličiny: mechanické - plha, táčky, sila... 1

tepelné - teplta elektrické - U, I, P, R.. magnetické B, H, Φ radiačné svetl (IR, UV), α, β, γ, kzmické... chemické - ph, analýza.. 1.3. Generácie senzrv V súčasnsti delenie stráca na význame. Snaha je pužívať najvhdnejšie senzry, patria k nim najmä plvdičvé a ptické senzry. Pretrvávajúce frmálne delenie je : Prvá generácia. Využíva makrskpické princípy (mechanické, chemické,...). Systémy sú rzmernejšie, ťažšie. Metrlgické vlastnsti sa dajú len bmedzene vylepšiť. Časté v praxi. Druhá generácia. Využíva elektrnické javy (piez, ftelektrické, pvrchvé akustické vlny-pav) najmä pre plvdičvé senzry. Vyznačujú sa vyššu citlivsťu, rýchlsťu, malými rzmermi. V praxi pužívané, relatívne nvé. Tretia generácia. Veličina pôsbí na svetelný lúč - svetlvdné senzry. Majú malé rzmery, veľkú rýchlsť dzvy, dlné vči rušeniu. Pužívajú sa už v praxi a sú v intenzívnm labratórnm vývji 2. MAGNETICKÉ PRINCÍPY 2.1. MAGNETICKÉ OBVODY SENZOROV Tvria základné časti senzrv s magnetickým princípm, rzznávame u nich : pasívne časti - len vedú mag. tk (napr. pólvé nástavce) permanentné magnety - vytvárajú pmcnú energiu ("napájanie") zmena mag. parametrv d meranej veličiny - magnetstrikcia, magnetrezistr... Na zpakvanie najčastejšie pužívané veličiny a jedntky: indukcia B [T] (1 T = 10 000 G [gauss]) intenzita H [A/m] (1 A/m = 4π. 10 3 Oe [ersted]) permeabilita μ [H/m] (μ = μ 0. μ r ) ( μ 0 = 4π. 10-7 [H/m] ) Pznámka: Citlivé senzry zmerajú indukcie d 7 nt 0,6 mt. Zemské magnetické ple má cca 24 66 μt. 2.1.1. Materiály Vlastnsti materiálv sú dané štruktúru stavby atómu (pčet elektrónv, spin, jeh kmpenzácie...). V praxi sú materiály charakterizvané bvykle kritérim permeability μ r (relatívna permeabilita) a delia sa na: diamagnetické - μ r je mál menšie ak 1 (blízke 1), z magnetickéh pľa sú mierne vytláčané vn (Cu, Ag, Be, Zn, Hg, Ge, Pb, Bi, Se ) paramagnetické - μ r je mál väčšie ak 1 (blízke 1), d magnetickéh pľa sú mierne vťahvané (Na, K, Mg, Ca, Al, Sn, Mn, Pt, O 2...) 2

fermagnetické - μ r >> 1, materiály sú vťahvané d mag. pľa. Fe, C, Ni, (mžné sú i zliatiny z para prvkv Mn-Al-Cu, resp. Mn-Sn, Cu. Heusslerva zliatina - 15%Mn, 10%Al, 75%Cu má B max ak Ni) Najčastejšie sa vyskytujú dve skupiny bvdv s fermagnetickými materiálmi: bvdy s magneticky mäkkými materiálmi. Sú t mag. vdiče, pólvé nástavce, bvdy cievk, mag. tienenie bvdy s magneticky tvrdými materiálmi, pmcu nich sa vytvára mag. tk ak pmcná energia, aleb ak mernsná veličina Základné údaje materiáli pskytuje hysterézna krivka (slučka), br.2., kde: 1 - krivka prvtnej magnetizácie B - magnetická indukcia, jedntka T (tesla) B = μ. Η H - intenzita magnetickéh pľa, jedntka A/m B r - remanentná indukcia H c - kercitívna sila B max - maximálna dsiahnuteľná indukcia μ 0 - permeabilita vákua, knštanta (4π. 10-7 H/m), pričm μ = μ 0. μ r tg β= ΔB ΔH =μ permeabilita diferenciálna (v pracvnm bde) B [T]. B r 1. - H c H c β B max μ ο H [A/m] Obr. 2. Hysterézna krivka býva zadaná tabuľku, aleb graficky a získa sa meraním na htvých materiálch. Knkrétny tvar závisí d zlženia (prvkv) a tepelnéh spracvania, prípadne magnetickej rientácie. Pznámka: Krivka má dsť špecifický tvar a ťažk sa vyjadruje vzrcm - plynómm. Grafický tvar sa dá získať bez prblémv, pret pri výpčtch bvdv sú stále aktuálne grafick - matematické metódy. Magneticky mäkké materiály Všebecný znak je úzka hysterézna krivka nízka číselná hdnta H c (máva hdnty 2 až 10 A/m). Základné tvary kriviek sú na br.3. a.) iztrpný (transfrmátrvý plech) b.) aniztrpný rientácia s smerm B 3

c.) aniztrpný rientácia na smer B Pznámka: Aniztrpia vzniká i pri mechanickm namáhaní. Pri ťahu rastie rel. permeabilita µ r, teda i mag. vdivsť rientvané materiály. a.) b.) c.) Obr.3 Straty v materiáli vznikajú v striedavm magnetickm pli (cievky, transfrmátry), menia sa na tepl. Delíme ich na : hysterézne straty - vznikajú pri premagnetvaní, závisia d hdnty H c, dsahvanej hdnty B a d frekvencie f vírivé straty - Julve straty vírivými prúdmi, závisia d ρ (merný dpr) materiálu a d f 2 Na hysteréznej krivke je niekľk zaujímavých hdnôt, br.4. B r μ max ο Bmax - Hc + Hc μ i Obr.4. μ i - pčiatčná (abslútna) permeabilita, dtyčnica v bde 0 [A/m] μ max - maximálna permeabilita, dtyčnica v inflexnm bde krivky prvtnej magnetizácie H c - kercitívna sila B r - remanentná indukcia 4

B max - maximálna indukcia (mžná) Typy a tvary materiálv Pdľa zlženia máme dve základné skupiny : kvvé - vyššie B max (1-1,5 T), vhdné pre nízke f (d 10 khz) ferity - nižšie B max (0,3-0,4 T), vhdné pre vyššie f, menšie vírivé straty Kvvé materiály Základný materiál je Fe s prímesami, teda zliatiny. Tvary bývajú bvykle plechy s rôznu hrúbku. Rzznávame : strihané (transfrmátrvé plechy, dynamvé plechy...) vinuté - trid, C jadr, rientvané plechy, neznášajú ďalšie mech. namáhanie leptané - pre veľmi tenké plechy (cca 3 µm) Dôležité hdnty sú B max, B r, H c, µ (µ i µ max ) B max závisí d materiálu, napr: pre kremíkvú ceľ (Fe + Si) d 1,8 T pre zliatiny d 2 T - vinuté Pznámka: Maximálnu hdntu indukcie B max má zliatina Fe - C 2,43 T pri H = 100 A/m. Vzduchvá medzera - časť bvdu, kde mag. tk prechádza vzduchm. Rzznávame: dĺžku δ - dĺžka silčiary prechádzajúcej vzduchm plchu S v - plcha klmá na mag. silčiary V bvdch s mag. mäkkými materiálmi môže byť parazitná ( δ len nutna - technlgická, 0,05-0,1 mm), aleb žiadaná, kedy: linearizuje krivku stabilizuje parametre je vhdná pri jednsmernej predmagnetizácii (tlmivky) Ferity Sú t lisvané spekané materiály s malu elektricku vdivsťu ρ = 10-10 5 Ω m ( ρ Cu = 1,75.10-8 Ω m ), z čh vyplývajú malé vírivé straty. Na druhej strane majú ale pdstatne menšiu indukciu B max, kl 0,3 až 0,4 T. Mechanicky sa pdbajú keramike, sú veľmi tvrdé a krehké. Ddatčné brábanie je mžné brúsením, aleb špeciálnymi technlógiami - ultrazvuk. Tvary môžu byť rôzne, v pdstate závisia len d technlógie lisvania. Rzšírené sú : tvar "dvjité E" hrnčekvé jadrá tyčinky, skrutky tridy Magnetstrikcia - zmena magnetick mechanických vlastnstí: zmena rzmerv v mag. pli, napr. cievky (UZ meniče, snímače plhy) zmena mag. parametrv pri mech namáhaní (mag. vdivsť) 5

2-1 1. Preč majú byť kvvé materiály pre striedavé bvdy č najtenšie. 2. Orientvané materiály neznášajú mech. namáhanie, resp.pracvanie. Preč? Magneticky tvrdé materiály, permanentné magnety H c týcht materiálv je značne vyššia, typická hdnta je 20 800 [ka/m]. Materiál charakterizuje časť hysteréznej krivky, tzv. demagnetizačná charakteristika (br.5.), kde sú uvedené rôzne typy materiálv. Pdbne ak u mag. mäkkých materiálv vlastnsti závisia d typu materiálu : kvvé - vyská B, nízke H c Curieh bd vyský (AlNiC 800 C) ferity - nízka B, vyššia H c, demagnetizácii dlný tvar krivky vzácne zeminy - dsť vyská B a vyská H c vyský energetický súčin 1 T 0,4 T 1 T - 40kA/m - 200kA/m - 600kA/m kvvé (zliatiny) ferity Vzácne zeminy - SmC, Nd.. Obr.5. Medzi vzácne zeminy patria najmä nedymvé a samarium-kbaltvé materiály. Materiály typu Nd 2 Fe 14 B (B - Brn) sú vhdné pre pevné disky a reprduktry. Curieh bd asi 80 C. Materiál s značením N 48 má B r = 1,38 T a H c = - 1000 ka/m. Dôsledk je, že aj malý element (plchy cca 1cm 2 ) udrží závažie takmer 10kg. Svju mechanicku príťažnu silu k železu môže dknca preseknúť kžu, väčší rzmer dknca zlmiť ksť. Perličky : 1. Plastický magnet - PANiCNQ (plyaniline +tetracyanquindimetan) hybný plymér, pužitie v pčítačch, zdravtníctve 2. Kravský magnet - kvvý AlNiC v plaste, v bachre chytá kúsky železa, ktré krava zžerie, celk sa balí, neškdí. 2.1.2. Riešenie bvdv s permanentnými magnetmi (PM) Jednduchý bvd s PM je na br.6. Pri zjedndušení je t princíp každéh bvdu s PM. Vzduchvá medzera - je päť časť bvdu (becne priestrvý útvar), v ktrm mag. tk prechádza vzduchm. Dĺžka δ býva väčšia, rádv až [mm]. Plcha vzd. medzery S v môže mať jednduchý tvar (štvrec, bdĺžnik), ale aj veľmi zlžitý (anulid). Taktiež jej hdnta 6

nemusí byť v celm úseku rvnaká, bvykle sa berie ptm stredná hdnta. Pri týcht systémch je t tzv. pracvná vzduchvá medzera, teda žiadaná. Sú tam umiestnené časti zariadenia, napr. Hallva snda, merná cievka. Okrem PM sa v bvde môžu vyskytvať aj silvé vinutia (cievky), ktré tent bvd vplyvňujú. S m 1 S l m J 2 δ N S v I Obr.6. Náhradná schéma jednduchéh magnetickéh bvdu s PM je na br.7. Φ m 1 R mi R z Φr Φ v P B R r R v Fm 2 γ PM a.) Obr.7. - H b.) F m - magnetmtrická sila R mi - vnútrný mag. dpr PM R z - mag. dpr pól. nástavcv R r - rzptylvý dpr R v - mag. dpr vzduchvej medzery (žiadanej) Φ m - mag. tk z PM Φ r - rzptylvý mag. tk Φ v - mag. tk v vzd. medzere Riešenie grafick - výpčtvé Riešenie bvdu je ptm grafick - výpčtvé, leb krivka sa nedá analyticky vyjadriť. Pretže pre "nrmálnu" vzduch. medzeru platí R z << R v, môžme pvedať, že zvyšná časť 7

magnetickéh bvdu je lineárna (vzd. medzera) a jej vyjadrením je priamka, nazývaná pracvná priamka (br.7b). Rvnica pracvnej priamky Môžme ju získať z základných rvníc magnetickéh pľa: H. d l = i. d S a Φ= B. d S S S Pre knkrétny bvd môžme tiet rvnice zjedndušiť : H m l m + H v δ+h z l z = ± N I (1) B m S m = B v S v σ r (2) (3) kde: B v =μ 0 H v σ r = R v + R r > 1 je keficient rzptylu s hdntami 1,2-3. R r B m, B v - indukcia v PM a v vzduchu H m, H v, H z - intenzita v PM, v vzduchu a v železe l m, l z - dĺžka PM a dĺžka silčiary v železe δ - veľksť (dĺžka) vzduchvej medzery N I - pčet závitv a prúd cez cievku v systéme (ak existuje) S m, S v - plcha PM a vzduchvej medzery Definujeme knštantu úbytku na mag. mäkkých častiach : σ p = H z l z + H v δ H v δ > 1 pre reálnu vzduch. medzeru zanedbáme hdnta = 1. Pasívny súčet úbytkv je teda: H z l z + H v δ = σ p H v δ a dsadíme h d (1) H m l m + H v δσ p = ± N I (1a) Z (2) a (3) získame: H v = B v μ = B m S m 0 μ 0 σ r S v dsadíme d (1a) a p dstránení zlmku získame : δ B m S m σ p = H m l m μ 0 σ r S v ± NIμ 0 σ r S v Výpčtami je mžné dsiahnuť rvnicu priamky v súradniciach B a H. Ak za základný smernicvý tvar berieme výraz : y = tg α.x + q 8

Tent je pre B a H súradnice: B m = tg γ.h m ± K Knečné vyjadrenie p úpravách je ptm : l B m = μ m S v σ r S 0 δ S m σ H m ± v 1 p S m δ Zaujímavé plhy priamky sú pre prípady : σ r σ p μ 0 NI (2-1) ak δ 0, ptm tg γ a uhl γ 90. Prípad charakterizuje uzavretý magnetický bvd - trid. (pamäťvé prvky) ak δ l m, ptm tg γ μ 0 a uhl γ je malý. Vzduchvá medzera je veľká, prípad reprezentuje tvrený mag. bvd (napr. PM je vybraný z bvdu) Pracvný bd a jeh umiestnenie Priesečník pracvnej priamky a demagnetizačnej charakteristiky sa nazýva pracvný bd PM. Reprezentuje určité vlastnsti a energiu, súradnice B a H predstavujú hdnty vvnútri PM. +B e.k. P pt B m energetické maximum -H Wm Hm BH max Obr.8. Pracvný bd môže byť umiestnený ľubvľne na krivke, niektré plhy sú však výhdnejšie, najmä z hľadiska energie PM. Energia PM sa dá vyjadriť ak súčin : W m = B m H m.vzťah vyjadruje tzv "energetická krivka" (e.k.) na br. 8. Výpčtm môžme dkázať súvislsť medzi bjemm pracvnej vzduchvej medzery a ptrebným bjemm PM : V m = σ rσ p B v 2 B m H m μ 0 V δ kde : V m, V δ - bjem PM a vzduchvej medzery Z vzťahu vyplýva, že ptrebný bjem PM je minimálny vtedy, ak je súčin B m H m, teda W m maximálne. Prac. bd sa ptimálne (najčastejšie) teda umiestňuje v tzv. energetickm maxime. 9

Demagnetizácia Ak máme v bvde s PM ešte iný zdrj mag. energie (iný magnet, aleb cievku s pretekajúcim prúdm), musíme uvažvať tzv. demagnetizačný efekt. Smer tht prídavnéh mag. tku môže byť súhlasný, kladný - výsledný tk stúpa, aleb pôsbí prti pôvdnému, je záprný - výsledný tk klesá, mžné až na 0. Pracvný bd sa pritm psúva. Psun môže byť teda spôsbený : cievku - psun prac. bdu hdntu K v smere +, aleb - ale tiež zmenu sklnu prac. priamky (rzbraním bvdu) 2 1 3 Δ Β 1 2 ο +K -K záprná demagnetizácia a.) Obr.9. kladná demagnetizácia b.) Phyb prac. bdu P je vidieť na br.9. Pri záprnej demagnetizácii (-K na br 9a.) sa psúva najskôr prac. priamka a následne s ňu P ak priesečník p krivke smerm k nižším hdntám B. Psunie sa z bdu 1 d bdu 2. Keď zanikne prídavný mag. tk, priamka sa vráti d pôvdnej plhy. P sa však nemôže psunúť v "prtismere" p krivke späť. Psúva sa p tzv. vratnej hysteréznej krivke, ktrej smernica je približne rvnbežná s dtyčnicu v bde B r. Bd P sa ustáli ak priesečník tejt krivky s prac. priamku v bde 3. Prakticky je na niektrej vnútrnej hysteréznej krivke s menšími hdntami B a H. Dšl k trvalému pklesu B a H, teda k "dmagnetvaniu" PM. Pri ďalšej demagnetizácii -K je phyb prac. bdu z 3 d 2, pri zaniknutí -K sa vráti d 3. Prakticky ale pri každm ďalšm cykle dchádza k malému prídavnému pklesu, takže p veľkm pčte cyklv môže prísť k trvalému úplnému dmagnetvaniu PM (dmagnetvanie v striedavm pli). K úplnému dmagnetvaniu môže prísť i vtedy, ak -K je príliš veľké. Ptm treba PM znvu namagnetvať. Vči demagnetizácii sú dlnejšie PM s krivku ak ferity, teda veľký skln v bde B r. Pdbne "prvky vzácnych zemín". Pri kladnej demagnetizácii +K (prídavný tk je súhlasný), br.9.b. bvykle nie sú prblémy, leb prac. bd sa presúva medzi bdmi 1 a 2 a dchádza len k malej zmene B. 10

2.1.3. Zmagnetvanie (namagnetvanie) PM Rbí sa medzi pólvými nástavcami, aleb častejšie cievku, vinutu kl PM, leb bvykle sa magnetuje zlžený mag. bvd. Ptrebná je vyská intenzita prúdu, aby sa dsiahla hdnta intenzity 2 H min, č dsiahneme napr. vybitím kndenzátra d daných závitv. Magnetvacie vinutie má niekľk závitv hrubéh drôtu, aby mal malý dpr, čím dsiahneme na krátky kamih (stačia jedntky ms) vyské intenzity prúdu a teda i H. Magnetické bvdy bývajú tak zlžité, že magnetizačné vinutie sa nevyberá a zstáva súčasťu zariadenia. Priebeh psunv pracvnéh bdu je na br. 10. 5 6 1 1 2 2 3 4 -K H 2 H 1 H min H = 2H min M Obr.10. demagnetizácia (1-2-3) magnetvanie (3-4-5-6 ) phyb bdu p zmagnetvaní (6-5-1) nedstatcne zmagnetvanie nedstatcne zmagnetvanie Pznámka: Ideálny psun z 3 d 4 je teretické predĺženie vratnej krivky. Pre väčšie dchýľky (hdntu H) sa priebeh zakrivuje a predstavuje krivky prislúchajúce intenzitám H 2, resp H 1. Pridaním "kladnej" intenzity sa prac. bd presunie z 3 na krivku prvtnej magnetizácie d 4, p nej d bdu 5. Tát H min je minimálne ptrebná na úplné namagnetvanie. Pre isttu, aby sme skutčne zstali na balvej (maximálnej) krivke, dprúča sa dsiahnuť intenziru 2 H min. P vypnutí prúdu prac. bd "skĺzne" d bdu 1. 2.1.4. Stabilizácia parametrv Permanentné magnety najmä pre meracie účely by mali mať stabilné parametre, najmä hdntu B. Materiály ale starnú, najviac na začiatku činnsti. Tent úsek je vhdné vynechať a magnet nasadiť d činnsti "až zstarne", teda ustáli si parametre. D prcesu výrby sa bvykle zaraďuje teda i starnutie. Môže byť : 11

prirdzené umelé Prirdzené starnutie je síce "kvalitné", ale na dnešné pmery je pmalé, pčíta sa na rky. Pret sa preferuje umelé starnutie. Tt môže byť uskutčnené: tepltu - materiál je pdrbený zvýšenej teplte definvanú dbu. Účink závisí d kmbinácie bch činiteľv, teplty musia byť pd Curieh bdm dmagnetvaním - materiál sa čiastčne dmagnetuje v striedavm magnetickm pli. Odprúčaná zmena parametrv je 10%. Pri slabšm dmagnetvaní je tendencia ešte s časm meniť parametre, pri silnejšm dmagnetvaní materiál má snahu ztaviť sa, teda vrátiť sa k pôvdným hdntám. 2-2. 1. Magnetuje sa htvý zlžený mag. bvd, aleb sa zmagnetvaný perm. magnet vkladá d bvdu? Záleží t d typu materiálu? 2. Môžme dsiahnuť v niektrej časti bvdu, napr. vzduchvej medzere väčšiu B ak v perm. magnete? 12