Proprietăți de bază ale substanțelor feromagnetice la frecvențe înalte

Materialele magnetice utilizate în aparatele de măsură și dispozitivele radio-tehnice pot fi împărțite în trei grupe: 1) metal; 2) magnetodielectric; 3) nemetalice. Primul include oțel de diferite grade, precum și aliaje de tip Permalloy. Dezavantajul este că, atunci când crește frecvența de operare, pierderile de curenți turbionari cresc brusc. Creșterea pierderilor este facilitată de valoarea scăzută a rezistenței electrice a acestor materiale. Pentru a reduce efectul curenților turbionari miezuri magnetice ale dispozitivelor de înaltă frecvență izgo-tovlyayutsya izolat sub formă de plăci subțiri și benzi de câțiva microni grosime. Cu toate acestea, laminarea unor astfel de plăci este complicată din punct de vedere tehnologic și implică costuri ridicate.

Magnetodielectrice (de exemplu, fier carbonil, alsi-fer) sunt un amestec de pulbere feromagnetică cu un material de izolare. Ei au mici pierderi datorate curenților turbionari datorită faptului că fiecare particulă feromagnetică este înconjurată de un strat de dielectric. Cu toate acestea, permeabilitatea magnetică relativă a acestor materiale nu depășește 100.

Combinația cea mai favorabilă proprietăților electrice și magnetice la frecvențe înalte distinge ferromagnets nemetalliche-parametru sintetic - feritele reprezentând compusul chimic mecanic iFe203 oxid de fier cu oxizi de bivalent Me-taliu (Ni, Zn, Mn, Mg, Fe). Feritele se obțin prin amestecarea oxizilor și sărurilor și sinterizarea acestora la temperaturi ridicate (de la 1 la 1400 ° C).

Proprietățile feritelor sunt foarte diverse și determinate de compoziția chimică și tehnologia de fabricație. Împreună cu monoferri-ter, în care o parte din atomii de fier din oxid de Fe203 substituit cu unul dintre aceste metale, o mare răspândire a feritelor semi-chili care conțin două sau mai multe metale ce caracterizează astfel margantsevotsinkovy nikeltsinkovy și feritele.

Cele mai importante avantaje ale feritelor sunt rezistența electrică mare și valoarea mare a permeabilității magnetice. La temperatura camerei rezistivitate Conductor Resistance-set pentru diferite grade de ferita variaza 10-106 0M'M, ceea ce face ca semiconductori lor magnetice. Datorită acestei proprietăți, pierderile datorate curenților turbionari din materialul ferit sunt nesemnificative. Factorul Q de inductoare cu feritelor poate ajunge la (2-f-5) • 102 la frecvențe de până la 1 MHz. La CIES Cha la 10 kHz permitivitatea de ferita este mare, dar la frecvențe mai mari de câteva sute de kilohertzi scade rapid la 20-40. Valoarea sa ar trebui să fie luate în considerare atunci când se calculează capacitatea bobinei lacrimogenă-stvennoj cu un miez de ferită.

Ca și alte materiale feromagnetice sunt feritele-caracterizează inducției magnetice B, în curs de dezvoltare din intensitatea I a extern magnetizare 4n câmp și câmp putere / generat de corpul magnetizat.

Permeabilitatea magnetică q este cea mai importantă caracteristică a feritei.

Atunci când feritele sunt utilizate ca nuclee ale traductoarelor primare ale dispozitivelor de măsurare, stabilitatea permeabilității lor magnetice devine foarte importantă. Acesta din urmă depinde de intensitatea câmpului magnetic extern, de frecvență, de temperatură.

În absența unui câmp magnetic, permeabilitatea magnetică dobândește valoarea | xn, care se numește valoarea inițială. Cu creșterea R, permeabilitatea magnetică crește la o anumită valoare maximă

M-max - În cazul inversării magnetizării unui ferit, dependența B (H)

Sub forma unei buclă de histerezis, a cărei suprafață este proporțională cu pierderile și crește cu frecvență în creștere.

În funcție de zona buclei histerezis pentru feritele magnetic dure sunt divizate (cu o mare bucle zonă) utilizate pentru magneți permanenți și magnetic moale (cu o suprafață mică a buclei), utilizat pe scară largă în numeroase ritelnyh-dispozitive și automatizare electronice și măsurabile în Schemele și telemeha- nickele ca miezuri, elemente de memorie etc. În aceste din urmă cazuri, feriturile sunt utilizate cu o buclă rectangulară de histerezis.

Inducerea saturației feritelor este mult mai mică decât inducerea saturației feromagneților metalici. Acest lucru face ca utilizarea feritelor în câmpuri puternice să fie necorespunzătoare.

În măsurarea circuitelor dependente de frecvență, valorile forței câmpului magnetic și variația lor cu modurile de funcționare ale circuitului în schimbare sunt foarte mici. În aceste condiții, dependența lui p de H poate fi neglijată, presupunând că miezul funcționează pe porțiunea rectilinie a curbei de magnetizare.

Feritele sunt caracterizate de valoarea frecvenței de cutoff. La frecvențe deasupra limitei, permeabilitatea feritelor scade brusc. Aceasta este precedată de o creștere accentuată a pierderilor magnetice. Valoarea frecvenței cutoff scade cu creșterea permeabilității magnetice a feritei. La frecvențe sub dependența de limită ix (f), putem neglija și noi.

Din caracteristicile de frecvență și de temperatură ale permeabilității magnetice și din bronzul 6 al feriturilor de nichel-zinc [L. 9] rezultă că intervalul de frecvențe în care dependența dx pe H poate fi neglijată, pentru materialele cu o valoare medie a μ, se extinde la 1 MHz.

Astfel, prin selectarea corespunzătoare domeniului de frecvență a dispozitivului și materialul de bază își poate asuma permeabilitatea magnetică nu depinde de schimbările posibile și / N. Factorul principal care influențează permeabilitate fer-Rita și, prin urmare, stabilitatea dispozitivului este o rată-ratură.

Punctul Curie (T, K), corespunzând la o temperatură la materialul Koto roi pierde proprietățile magnetice feritele sale sunt mult mai mici decât cele din metal feromagnetic (fier în T, K = 729 ° C). Depinde de compoziția chimică, tehnologia de fabricare a feritei și variază de la 70 la 150 ° C. Materialele cu o valoare mai mare a lui μ au puncte Curie mai mici.

Din ceea ce sa spus mai sus, rezultă că atunci când se alege un ferit, trebuie să se țină seama de condițiile specifice ale funcționării sale, de intervalul de frecvență și de stabilitatea necesară a parametrilor. Nu este suficient să fii ghidat doar de valoarea permeabilității magnetice a materialului.

În tabel. 2-2 prezintă caracteristicile magnetice ale unor ferite domestice nichel-zinc și mangan-zinc, care au devenit larg răspândite.

Feriții nichel-zinc din punct de vedere al permeabilității magnetice pot fi împărțiți în trei grupe: permeabilitate ridicată (| x ^ ^ 1200); ferite cu o permeabilitate medie (μ = 100-1200); permeabilitate redusă (i = 100).

Primele sunt utilizate în cazurile în care coeficientul de temperatură și de temperatură nu este supus unor cerințe stricte, de exemplu pentru drosseluri și transformatoare. Ferriții din al doilea grup sunt utilizați pentru fabricarea miezurilor de inductori; ele trebuie să aibă o stabilitate bună a temperaturii și pierderi reduse. Feriții cu permeabilitate redusă sunt caracterizați prin proprietăți de înaltă frecvență bune și pot funcționa la frecvențe de 100 MHz.

Feriții cu nichel-zinc au o valoare ridicată de rezistivitate, pierderi scăzute și caracteristici de frecvență bune, în special la frecvențe mai mari de 1 MHz. În domeniul de frecvență de până la 1 MHz, acestea sunt concurate cu succes cu mangan-

"Caracteristicile feritelor nichel-zinc și mangan-zinc

Denumiri: | ^ n și рш - permeabilități magnetice inițiale și maxime; t este temperatura de limitare; p - coeficient de temperatură de permeabilitate magnetică în intervalul de la 0 la 40 ° C (pentru feriti M-6000 și în continuare în intervalul de la 0 la 60 ° C); în Br și Hc este inducția maximă, inducția reziduală și forța coercitivă la H = 2200 amperi (pentru M-6000 și mai departe la H = 733 Va); ch, și-pierderi în câmpuri magnetice slabe la frecvențe de 60-120 kHz.

ferite de zinc, având pierderi mai mici și coeficient de temperatură mai scăzut de permeabilitate. Mai mult, margantsevotsin postglaciare ferită cu punctul inițial de permeabilitate ridicată Curie mai mare decât cea a nikeltsinkovyh ferita cu aceeași permeabilitate.

Utilizarea feritelor cu o permeabilitate magnetică suficient de mare ca materiale de bază permite crearea de senzori miniaturali cu sensibilitate ridicată și proprietăți dinamice bune ale sistemului mobil. Așa cum se va vedea mai jos, cu o alegere adecvată a dimensiunilor geometrice, chiar și fără o corecție suplimentară, este posibil să se obțină o liniaritate ridicată a caracteristicilor de ieșire ale convertorului pe o mare parte a deplasărilor miezului. Acest lucru elimină necesitatea introducerii unor elemente funcționale speciale în circuitul invertorului.

Stabilizatoare de tensiune pentru cazane și alte aparate de uz casnic Contacte pentru comenzi: +38 050 457 1330 [email protected] Caracteristici tehnice ASN-250 - 615 hrn. Putere nominală 250 W Domeniu de funcționare (1) s) ...

Dispozitivul este proiectat pentru a măsura diverși parametri fiziologici prin înregistrarea rezultatelor măsurătorilor pe o hârtie electrotermală cu o lățime de 100 mm. Dispozitivul are trei senzori, prin care măsurarea simultană a arteriale și venoase ...

În ultimii ani, manometrele electrice au fost utilizate în străinătate pentru a măsura tensiunea arterială. Aparatul descris mai jos este un electromanometru, construit pe principiul conversiei semnalului de frecvență inductivă. O diagramă schematică a manometrului este prezentată în Fig. ...

Articole similare