2011年1月21日金曜日

透磁率の測定方法について

コイルガン等を設計する場合に、その弾の特性を測定したくなることはありませんか?
というわけで、それを測定する方法を簡単に説明します。
まずは、高校の教科書の電磁誘導のページを開いてみてください。
(電磁気学の教科書とかを持っているならそれで)
まず、測定したい物体の外側に2重のコイル、すなわち、磁場印加用と測定用のコイルを配置しているとします。コイルに発生する起電力は、そのコイルの内側の磁束の時間微分に比例するわけです。

つまり、コイルの中に透磁率の高い物質が入った状態で、磁場印加用コイルに交流電流を流し、
交流磁界を発生させれば、測定コイルの内側の透磁率に対応した磁束が通ることになるため、それに比例した交流電圧が測定コイルに発生することになります。

それを利用すると、測定コイルの内側にある物体の透磁率を測定することができます。


写真の右側コイルで見えているものは磁場印加用のもので、内側には測定用のものも入っています。

左側基板に乗っている回路は増幅回路で、入力電流(印加磁界に相当)と出力電圧(検出コイルの磁界に相当)を拡大してオシロに送っています。

そして測定結果はこんな感じになりました。


鉄球の透磁率がおよそ3になっていることからわかる通り、反磁界補正はしていません

(↑はわからなければ無視していいです。)

これを見ると、コイルガン等はあまり周波数が高い(通電時間が短い)とあまり効率良く発射できないのではないかということが考えられます。もっとも、フェライトの飽和磁化は鉄と比べればかなり小さいので、強磁場かけて一気に加速する場合には鉄を使った方がいいわけですが。

コイルガンの弾に関してはおしまい。

問題は自分が今動画を作成しようとしているブツ

(エレキギター)についてであり、その場合周波数特性が重要であり、なるべくフラットな特性が要求されるわけですが、今使っているボルトであると、数100Hzからの透磁率低下が目立つわけで、どうしようかな。と。

まあフェライトを使えればそれでいい(磁場はわずか)のですが、ちょうどいい形のが安く売られていないというね。

追伸:酔った勢いで適当に書いてすみません

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