здійснюється програмованим джерелом постійного струму Agilent N5770. Щоб звести до мінімуму коливання температури повітряного потоку, харчування електронагрівника і нагнітача здійснюється стабілізованою струмом, стінки воздуховода теплоізольовані. Для контролю температури і рівномірності нагріву зразка використовується дві термопари хромель-копель, робочі спаї яких розташовані над кінцями зразка. Вільні кінці термопар винесені із зони нагрівання і теплоізольовані.
Для створення зовнішнього квазістатичного магнітного поля використовується пара кілець Гельмгольца, в центрі яких розташовується повітропровід з осередком. Харчування кілець Гельмгольца здійснюється від програмованого джерела струму Agilent N6700B з модулем N6774, які мають можливість зміни полярності, що дозволяє проводити вимірювання по повному циклу 0кА/м в†’ +12 КА/м в†’ 0кА/м в†’-12кА/м в†’ 0кА/м.
Так як досліджувані матеріали відносяться до магнитомягкие, то при проведенні даних досліджень потрібно забезпечити компенсацію геомагнітного і техногенного магнітних полів. Для вирішення даної задачі використовуються три пари кілець Гельмгольца, розташованих у взаємно перпендикулярних площинах. Харчування кожної пари кілець здійснюється від окремого джерела живлення. Контроль компенсації проводиться за допомогою датчика Холла. А також прийняті наступні кроки: спіраль електронагрівника виконана з біфілярного намотування, електронагрівач разом з двигуном повітряного нагнітача максимально віддалений від вимірювальної комірки.
З метою мінімізації зовнішніх електричних наведень дюралюмінієвий повітропровід з'єднаний з шиною заземлення.
Управління та передача даних з аналізатора імпедансу, а також з джерел живлення кілець Гельмгольца і електронагрівального елемента здійснюється персональним комп'ютером по інтерфейсу GPIB. Сигнал з термопар перетвориться в цифровий вигляд і передається в персональний комп'ютер за допомогою АЦП L-791 фірми L-Card.
Також частиною установки є програма для ПК, яка здійснює управління приладами, збір і збереження результатів вимірювань. Програма написана на Visual Basic 6.0 і використовує бібліотеки функцій компанії Agilent. Програма, керуючи джерелами харчування, встановлює згідно заданому алгоритму температуру зразка і зовнішнє магнітне поле, після чого запитує результати вимірювань з аналізатора імпедансу і зберігає їх на жорсткий диск. У ході проведення вимірювань програма відстежує стабільність температури зразка і при необхідності робить її коригування. Програма дозволяє встановлювати такі параметри експерименту, як швидкість нагріву, максимальна температура, крок змін температури, величина і напрямок зовнішнього магнітного поля. Алгоритм проведення експерименту полягає в послідовному зміну величини магнітного поля в заданих межах і запиті результатів вимірювань імпедансу з аналізатора. Результати серії вимірювань зберігаються у вигляді зручної для обробки в математичних пакетах матриці в текстовому файлі.
Раніше для вимірювання імпедансу зразка використовувалася інша методика. Згодна цій методиці зразок підключається до генератора синусоїдальної ЕРС послідовно з баластовим резистором R б, опір якого на три порядки більше, ніж вимірювані значення імпедансу зразків Z. Тому діюче значення струму в ланцюга можна вважати визначеним тільки величиною баластного опору і вихідним напругою на генераторі U г :
I = U г /R б . (8)
Тоді модуль повного опору зразка можна розрахувати за формулою:
Z = U обр /I, (9)
де U обр - падіння напруги на зразку (рис. 12, 13). p> Як джерело змінного струму використовувався генератор IFR 2023А, який за допомогою коаксіального кабелю підключений до вимірювальної комірки. Частота змінного струму змінювалася в діапазоні від 500кГц до 10МГц. Вихідна напруга генератора контролювалося вольтметром В7-35. Чинне значення сили струму, що протікає за зразком, в більшості експериментів становило 30мА. Падіння напруги на зразку вимірювалося з допомогою високочастотного вольтметра ВЗ-52. Щуп вольтметра за допомогою перехідника був підключений до відповідного роз'єму вимірювальної комірки.
Кільця Гельмгольца були під'єднані до генератора лінійно змінюються напруг (ГЛИН), що дозволяло створювати змінюється в часі магнітне поле. Напруженість магнітного поля, створюваного кільцями Гельмгольца, визначалася з падіння напруги на зразковому резисторі R кг . Резистор був включений послідовно з кільцями Гельмгольца. Його опір було вибрано таким, щоб падіння напряж ення на ньому чисельно відповідало напруженості магнітного поля в Ерстедах. Резистор був виконаний з манганінового сплаву і приведений в тепловій контакт з масивними радіатором для мінімізації температурного дрейфу.
В
Рис. 12 Принципова схема вимірювання імпедансу: Г - генератор ВЧ стру...
