Helmholtz Bobini Datasheet Okuma Kılavuzu
Bir Helmholtz bobininin datasheet’ini doğru okumak, sistemi güvenli ve doğru şekilde kullanmanın ilk adımıdır. Akım değeri, manyetik alan şiddeti, güç sınırları ve fiziksel ölçüler gibi bilgiler doğru yorumlanmazsa hatalı sonuçlar ortaya çıkabilir. Bu nedenle teknik verileri anlamak, hem deneylerin doğruluğu hem de sistem güvenliği açısından büyük önem taşır.
Bu kapsamda, örnek bir inceleme yapmak amacıyla SCHWARZBECK firmasına ait HHS 5204-12 parça numaralı Helmholtz bobininin teknik veri sayfasını ele alacağım.
Number of turns (per Coil): 12
Bu değer, sistemdeki her bir bobinin üzerine kaç tur kablo sarıldığını ifade eder. Helmholtz bobinlerinde sarım sayısı doğrudan endüktansı etkileyen en temel parametrelerden biridir. 12 sarım gibi düşük bir sayı, bobinin yüksek frekanslı çalışmalar için geniş bir bant genişliği sunacağını gösterir.
Maximum Coil Current: 60 A, 5 min
Bu değer, bobinin termal dayanım sınırını ve kısa süreli performans kapasitesini temsil eder. Bobinden 60 Amper gibi yüksek bir akım geçirildiğinde kablolar ısınmaya başlar; bu yüzden üretici firma bu şiddetteki bir çalışmayı maksimum 5 dakika ile sınırlandırmıştır. Eğer bu süre aşılırsa kablo izolasyonları eriyebilir, düzenek zarar görebilir.
Nominal Coil Current: 30 A, continuous
Bu değer (Nominal akım) , bobinin sürekli olarak çalışabileceği güvenli bölgeyi tanımlar.
Coil Spacings: 200 mm, 250 mm, 300 mm
Bu satır, iki bobin arasındaki mesafenin fiziksel olarak değiştirilebileceğini ve bu sayede farklı test senaryolarına uyum sağlayabileceğini belirtir. İdeal Helmholtz konumu normalde bobin yarıçapına (200 mm) eşittir ve en homojen manyetik alanı bu mesafede elde edilir.
Maximum Magnetic Field Strength: 2500 A/m, 5 min
Bu değer, bobinin 60 Amperlik maksimum akım altında üretebileceği en yüksek manyetik alan şiddetidir. Bu alan şiddeti bobinin ısınma limitleri nedeniyle sadece 5 dakikalık kısa süreler için kullanılabilir.
Nominal Magnetic Field Strength: 1288 A/m continuous
Bu değer, bobinin sürekli çalışma modunda (30 A akımda) oluşturabileceği manyetik alanın büyüklüğünü gösterir. Uzun süreli testler için uygulanabilir değerdir.
Magnetic Fieldstrength, 1 A Coil Current: 42.93 A/m
Current required for 1 A/m: 23.29 mA
Bu değer, 1 A/m şiddetinde bir manyetik alan oluşturmak için bobinlere verilmesi gereken akımı göstermektedir.
Conversion Current-Fieldstrength: 32.66 dB/m
Bu değer, bobinin 1 Amperlik maksimum akım altında üretebileceği manyetik alan şiddeti olan 42.93 A/m değerinin logaritmik karşılığıdır.
Coil Diameter: 400 mm
Bobinin fiziksel çapı, içine koyabileceğiniz test nesnesinin boyutlarını ve manyetik alanın ne kadar geniş bir alanda "düzgün" kalacağını belirler. Helmholtz bobinleri ile yapılan çeşitli deneylerde bu bobinler arasına deney hayvanları, insan uzuvları, elektronik cihazlar vs konulabilir. Bu değer (bobin çapı) yapılacak deneyin ihtiyacını karşılayacak şekilde olmalıdır.
Mechanical Dimensions: 0.38 m x 0.58 m x 0.42 m
Bu satır, bobin sisteminin kapladığı toplam hacmi (Genişlik x Uzunluk x Yükseklik) metre cinsinden tanımlar.
Terminals: 4 mm female with universal wire fixture
4 mm "female" (dişi) girişler, laboratuvarlarda kullanılan "Banana Plug" 'ları ifade eder. Bu konektörler kullanılarak bobinlere akım sürülür.
Usable Frequency Range: DC - 500 kHz
Bu değer, bobinin çalışma frekans aralığını gösterir. İlgili bobin DC (0 Hz'den)- 500 kHz'e kadar çok geniş bir çalışma aralığına sahiptir.
Inductance per coil: 120 µH
Inductance pair of coils: 240-260 µH
Resistance (per Coil): 47.5 mΩ
Bu değer, bobini oluşturan bakır telin saf elektriksel direncidir. Düşük direnç, bobinin uzun süreli testlerde aşırı ısınıp fiziksel yapısının bozulmasını engeller.
Resonant Frequency (pair of coils): > 1.4 MHz
Üretici, rezonans frekansı değerin 1,4 MHz’in üzerinde gerçekleştiğini belirterek bobinin 500 kHz olan çalışma frekansı sınırında güvenli ve kararlı şekilde çalıştığını ifade etmektedir. Bu durum, çalışma frekansının sistemin rezonans bölgesinden yeterince uzak olduğunu gösterir. Eğer çalışma frekansı rezonans değerine çok yakın olsaydı, manyetik alan şiddetinde beklenmeyen artışlar meydana gelebilir ve bu da ölçümlerde hatalara ve kararsızlığa yol açabilirdi.
Coil Capacitance (Pair of Coils): 35 pF
Bobin kapasitansı, sargıların arasında oluşan "parazit kapasite" değeridir. Bu değer ne kadar düşükse, bobinin rezonans frekansı o kadar yüksek olur bu da bobinin çalışma frekans aralığını genişletir.
Weight: 10.2 kg
Bu değer, helmholtz bobin sisteminin toplam kütlesini belirtir .