НАЗАДДатчик индукции магнитного поля

Цифровая лаборатория - новое поколение школьных естественнонаучных лабораторий, предназначенных для проведения фронтальных и демонстрационных опытов, для организации учебных исследований и исследовательских практик. В состав цифровой лаборатории входят следующие компоненты: регистратор   данных, позволяющий записывать и анализировать экспериментальные данные; компьютер с программным обеспечением для управления регистратором; датчики для измерения физических величин сопряженные с компьютером.

Рисунок 1. Внешний вид датчика (1) и регистратора данных (2). Кабель датчика (3) включен в первый порт-ключ регистратора. USB – кабель служит для подключения регистратора к компьютеру (4).

Внешний вид, устройство, принципы действия цифровых датчиков кардинально отличается от измерительных приборов старого поколения. Датчики цифровой лаборатории как измерительные приборы состоят из узлов и деталей, которые воспринимают измеряемую величину, преобразуют ее до значений напряжения, находящихся в диапазоне 0 - 5 В, далее электрический сигнал отправляется на аналого-цифровой преобразователь устройства регистрации и сбора данных.

Основные характеристики датчика индукции магнитного поля:
Принцип   действия Эффект Холла
Пределы измерения/разрешение ±0,2·10-3 Тл/ 10-7 Тл
±10·10-3 Тл/ 10-6 Тл
Особенности применения Закреплять неподвижно, кроме исследований поля Земли
Общие габариты Длина 20 см, средний диаметр 1 см

Появление цифровых лабораторий значительно расширило возможности учебного эксперимента. Например, датчиком магнитного поля можно регистрировать электромагнитные излучение разнообразного бытового оборудования с учетом условий из СНиП2.1.2.1002-00:

  • индукция магнитного поля промышленной частоты в жилых помещениях (на расстоянии от 0,2 м от стен и окон и на высоте 0,5-1.5 м от пола не должна превышать 10мкТл (0,01мТл);
  • магнитное поле оценивается при полностью включенном освещении;
  • измерение следует проводить на расстоянии 100,1 см от изделия спереди, сзади и с боков

Датчик позволяет проводить простейшие исследования по выявлению зависимостей между физическими величинами: величины магнитной индукции от расстояния до источника магнитного поля, величины магнитной индукции от силы тока в проводнике и др.
Инструкция по подготовке датчика к работе

  • Предел измерения low – 10мТл. Расположение датчика такое, чтобы горизонтальная черта (magnetic field sensor) оказалась напротив исследуемого объекта.  Датчик в процессе измерений должен быть неподвижен
  • Настройка регистратора: замеров в секунду - 100, время замеров - непрерывно, режим записи – заменить.

Примечание:
Рисунок установки для измерения магнитной индукции поля соленоида дает представление о условиях применения магнитного зонда в 70-ые годы ХХ века. Исходя из стандартных размеров амперметра (высота – 32 см, длина- 25 см), можно оценить общий размер демонстрационной установки.


Рейтинг@Mail.ru