Проницаемости ферромагнитных

Емкостные преобразователи. Зависимость электрической емкости конденсатора от его размеров, взаимного расположения обкладок и диэлектрической проницаемости диэлектрика [см. формулу (1.9)] находится в основе действия емкостных измерительных преобразователей. Для измерения линейных перемещений, углов поворота, а также величин, действие которых можно направить на изменение расстояния между пластинами или активной площади пластин (усилие, давление, момент и т. д.), применяют емкостные преобразователи — простой и дифференциальный ( 10.8, а, б].

Температурный коэффициент емкости Т КС (1/°С) пленочных конденсаторов определяется температурным коэффициентом диэлектрической проницаемости диэлектрика, которая для большинства используемых диэлектрических материалов'составляет от —60- 10~в до + 500-10~6 \Г С.

характерны для меньшей группы изделий, либо не для группы, а лишь для одного или немногих изделий из какой-либо группы. Например, ЭРЭ переменной емкости можно реализовать путем перемещения одних обкладок относительно других за счет вращательного либо поступательного их движения, а также путем изменения относительной диэлектрической проницаемости диэлектрика, помещенного в регулируемое электрическое поле.

Если ввести обозначение ем = 1 + «м. то арел можно рассматривать как прирост диэлектрической проницаемости диэлектрика за счет релаксационной поляризации: Аерел = арел. В этих обозначениях операторная диэлектрическая проницаемость приобретает следующий вид:

4. Температурная стабильность емкости. При изменении температуры окружающего воздуха происходит изменение диэлектрической проницаемости диэлектрика, площадки обкладок и зазоров между ними, в результате чего меняется емкость.

где QUOB — плотность поверхностного заряда; Сдо — е0ед/йд — удельная емкость подзатворного диэлектрика; е0 — диэлектрическая проницаемость вакуума; ед, е„ — относительные диэлектрические проницаемости диэлектрика и полупроводника; (1Я — толщина диэлектрика; Фпор — пороговый поверхностный потенциал (0,5 ... 0,7 В), Фм.по — контактная разность потенциалов затвор — подложка.

Конденсаторы выполняются на диэлектрической подложке 1 последовательным напылением трех слоев: металл—диэлектрик— металл ( 9.5). Металлические слои 3, образующие обкладки конденсатора, напыляют обычно из алюминия; в качестве диэлектрика 2 используют окись кремния, окись алюминия, боросиликатное стекло и др. Емкость такого конденсатора в зависимости от площади обкладок, толщины и диэлектрической проницаемости диэлектрика составляет 100—500 пФ при рабочем напряжении до 60 В. Температурный коэффициент емкости ТКЕ=(35 — 400) • 10~6/град, частотный диапазон 300—500 мГц.

Рассмотрим процесс распространения электромагнитных волн в волноводах прямоугольного сечения. Для упрощения расчетов будем считать волновод идеальным, т. е. примем проводимость стенок металлической трубы равной бесконечности, а проводимость диэлектрика, заполняющего трубу (обычно воздух), равной нулю. Магнитную и диэлектрическую проницаемости диэлектрика е и ц будем считать постоянными

волновода, проницаемости диэлектрика, заполняющего волновод, и от типа волны, т. е. значения чисел т и п.

Первый множитель зависит от удельной проводимости стенок волновода и проницаемости диэлектрика, второй множитель зависит от размеров волновода и типа волны; третий множитель определяет зависимость а от частоты. При со=юкр коэффициент затухания а = оо. С возрастанием частоты со быстро падает, достигает минимума и затем медленно возрастает ( 14-20).

ной диэлектрической проницаемости диэлектрика. 61. Правильно.

3. Магнитострикционные (маг-нитоупругие) датчики, основанные на принципе изменения магнитной проницаемости ферромагнитных тел под действием механических сил.

Так как зависимость магнитной проницаемости ферромагнитных материалов ц(Н) является нелинейной ( 10.1), то зависимость Ф(Я) или В(Н) при наличии магнитопровода оказывается также нелинейной.

Отсюда следует, что магнитный поток пропорционален относительной магнитной проницаемости ц среды, которая для ферромагнитных материалов значительно больше магнитной проницаемости других материалов и на несколько порядков выше магнитной проницаемости цо воздуха (вакуума). Поэтому с целью уменьшения магнитодвижущей силы F, а следовательно, уменьшения тока /, необходимых для создания заданного магнитного потока Ф, катушки индуктивности снабжаются магнитопроводом (сердечником) из ферромагнитного материала, чаще всего из электротехнической стали. Так как зависимость магнитной проницаемости ферромагнитных материалов ц(Я) является нелинейной, то зависимость Ф(Я) или соответственно В(Н) при наличии магнитопровода оказывается также нелинейной.

Перерасчет магнитной проницаемости ферромагнитных областей проводится обычно после каждой итерации. С целью исключения больших бросков изменения магнитной проницаемости между итерациями корректируем магнитную проницаемость по формуле

Магнитная проницаемость ферромагнитных материалов может достигать очень больших значений по сравнению с проницаемостью неферромагнитных материалов. Это дает возможность получить интенсивные магнитные поля при небольших напряженностях, что приводит к уменьшению объема электротехнических устройств, увеличению их к. п. д. Величина магнитной проницаемости ферромагнитных материалов зависит от напряженности (индукции) магнитного поля. Поэтому зависимость индукции от напряженности для них получается нелинейной и неоднозначной ( 1.4).

5) применяют ферромагнитные бандажи на крайних шинах пакета параллельных шин ( 7.1,г). Это приводит к увеличению индуктивного сопротивления крайних шин, так как за счет большой магнитной проницаемости ферромагнитных бандажей увеличивается потокосцепление крайних шин, а следовательно, увеличиваются их индуктивные сопротивления. Поперечное сечение, длину и количество ферромагнитных бандажей можно подобрать так, что полные сопротивления всех шин пакета будут одинаковыми. Как следует из рассмотрения физической сущности поверхностного эффекта, в этом случае его проявление будет сведено к минимуму;

В практике исследования и проектирования ЭМММ широко используются различные приближенные методы, в том числе и позволяющие анализировать достаточно тонкие нюансы при сравнительно простых моделях. Наибольшее распространение из числа приближенных методов получил метод схем замещения магнитных цепей, в котором магнитопроводы представляются сетями с сосредоточенными параметрами, в общем случае нелинейными. Для учета двух составляющих магнитной проницаемости ферромагнитных материалов («упругой» и «вязкой» или «намагничивания» и «потерь») параметры схемы замещения полагаются комплексными.

Вычисление потокосцепления в тех случаях, когда путь магнитного потока лежит в ферромагнитной среде, затруднено вследствие зависимости коэффициента магнитной проницаемости ферромагнитных материалов от напряженности поля. В ряде случаев поле в пределах витков, охватывающих ферромагнитный сердечник, однородно, тогда вычисление ? не представляет больших трудностей. Что касается контуров, находящихся в неферромагнитных средах, то затруднение при вычислении потокосцепления заключается в том, что распределение магнитных потоков в таких средах обычно крайне неоднородно. В этом случае приходится прибегать к вычислению потокосцепления при помощи векторного потенциала. Применение этого метода будет показано ниже.

2. Принимается допущение о бесконечно большой магнитной проницаемости ферромагнитных магнитопроводов ц,.с по сравнению с магнитной проницаемостью вакуума. Поскольку ц,.с (при индукции 1,5—2,0 Тл) составляет несколько десятков или сотен, это допущение не приводит к существенным ошибкам в определении поля. Кроме того, при этом не исключается возможность впоследствии в практических расчетах приближенно учесть конечное значение магнитной проницаемости (хвс и магнитного сопротивления ферромагнитных участков магнитной цепи.

В магните/упругих датчиках используется зависимость магнитной проницаемости ферромагнитных материалов железных

проницаемости ферромагнитных материалов