Alex Thorn писал(а):
Далее, решил просто из любопытства сделать полшага в сторону и посмотреть, какие будут изменения в наблюдаемом сигнале потерь при измерении тока с помощью трансформатора тока.
Конечно же, усложнение схемы требует дополнительных корректировок в полученном результате, но на первый взгляд, визуально, сигнал конечно поприличнее выглядит.
Занимаюсь сопоставлением результатов с ТТ и с токовым резистором.
Так как нагрузка включена в диагональ моста, то ТТ однозначно позволит уменьшить уровень помех. Также помогает колечко из нанокристаллина или, в крайнем случае, феррита, если через него несколько раз продеть шнур осциллографа. Последний способ борьбы с помехами предпочтительней, т.к. не связан с дополнительными потерями точности, вносимыми ТТ.
Теперь немножко об общих условиях измерения.
1. Потери в феррите сильно зависят от температуры. Следовательно, в первую очередь следует обеспечить одинаковые температурные условия для всех испытаний. Этого можно добиться, например, поместив тестируемый сердечник в воду, температура которой поддерживается стабильной. Или, в крайнем случае, активно обдувать сердечник воздухом в течении эксперимента.
2. Параметры феррита даже одного сорта имеют большой разброс, зависящий от партии материала и производителя. Поэтому испытание желательно провести для нескольких ферритовых сердечников, выполненных из материала одного сорта.
3. Т.к. есть предположение, что потери, в основном, определяются не собственно частотой возбуждения, а скоростью изменения индукции, то на этом моменте и стоит сосредоточится.
Определим диапазоны скоростей, в которых следует проводить испытание.
Например, для феррита N87, согласно данных производителя, наиболее жесткий режим испытания соответствует частоте 300кГц и размаху индукции +-0.2Тл. Это соответствует максимальной скорости изменения индукции 0.24Тл/мкс. Наиболее мягкий режим испытаний соответствует скорости 0.005Тл/мкс. В реальных условиях эксплуатации индукция изменяется со скоростью порядка 0.02Тл/мкс. Поэтому, во время испытаний следует сосредоточиться на наиболее используемой области скоростей от 0.01Тл/мкс до 0.1Тл/мкс.
Во время испытаний, совместно с изменением скорости dB/dt, необходимо изменять и время изменения индукции с тем, чтобы всегда обеспечивать одинаковые конечные значения индукции, включающие весь линейный участок её изменения. например, для феррита N87 можно установить эти границы равными +-0.4Тл для температуры 25гр.С или 0.35Тл для температуры 100гр.С.
4. О генераторе.
Так как нам необходимо видеть ток намагничивания для случая неизменной индукции, то выходное напряжение генератора должно иметь нулевую паузу достаточной длительности. Достаточной в том смысле, что за время паузы ток намагничивания должен принять установившееся значение.
Скорость изменения индукции можно изменять, меняя напряжение прямоугольных разнополярных импульсов на выходе генератора (изменяя напряжение питания моста). При этом длительность этих импульсов должна обеспечивать полное перемагничивание сердечника. Для размаха +-0.35Тл длительность импульсов должна изменяться на порядок от 7мкс, для максимальной скорости изменения индукции dB/dt = 0.1Тл/мкс, до 70мкс, для минимальной. Напряжение импульсов будет зависеть от сечения тестируемого сердечника и от количества витков обмотки на нём намотанной.
Кроме прямой осциллографической оценки потерь в сердечнике, можно эти же потери оценивать косвенно, как долю энергии потребляемой генератором во время тестирования сердечника.
Возможная схема генератора изображена ниже

Модель генератора
http://rusfolder.com/files/37320993Эта схема мне нравиться тем, что позволяет независимую регулировку длительности импульсов перемагничивания и длительности паузы между импульсами.
Здесь:
R2 определяет длительность импульсов перемагничивания. В качестве этого сопротивления можно использовать последовательную цепочку, состоящую из постоянного резистора 12к и переменного резистора 100к.
R3 определяет длительность паузы между импульсами перемагничивания.
Размах индукции определяется напряжением источника V3. Чтобы избежать одностороннего намагничивания тестируемого сердечника, старт схемы необходимо осуществлять при его нулевом значении. Затем напряжение V3 плавно поднимается до требуемой величины. По завершению теста напряжение V3 плавно снижается до нуля.
График тока намагничивания на скриншоте приведён не зря! Несмотря на то, что в модели используется правильно настроенная гистерезисная модель от John Chan, картинка тока модели отличается от
полученной экспериментально Alex-ом и не имеет характерного зубца. Из этого можно сделать предварительный вывод, что гистерезисная модель также заточена под картинку получаемую при синусоидальном возбуждении и не верно ведёт себя при возбуждении прямоугольным напряжением.