Helmholtz Bobini Datasheet Okuma Kılavuzu (Üç eksenli- Karesel)
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. Bir önceki bölümde, SCHWARZBECK firmasına ait HHS 5204-12 parça numaralı Helmholtz bobininin teknik veri sayfasını incelemiştik.
Bu yayında ise, örnek bir inceleme yapmak amacıyla SCHWARZBECK firmasına ait HHS 3D 5213-50 parça numaralı Helmholtz bobininin teknik veri sayfasını ele alacağım.
Tablonun ilk kısmındaki değerler üç eksenin toplamını değil; herhangi bir eksenin tek başına ulaşabileceği veya tüm sistemin uyması gereken donanımsal limitleri gösterir:
Frequency Range : [0 ... 20 kHz]
Cihazın hem statik (DC - sabit alan) hem de düşük frekanslı (AC - değişken alan) testler için uygun olduğunu belirtir. 20 kHz, biyolojik etkileşim ve EMC testleri için oldukça geniş bir aralıktır.
Maximum Coil Current: 8 A, 5 min
Bu değer, bobinin termal dayanım sınırını ve kısa süreli performans kapasitesinin temsil eder. Bobinden 8 Amper gibi yüksek bir akım geçirildiğinde kablolar ısınmaya başlar. Bu yüzden üretici firma bu şiddetteki çalışmayı maksimum 5 dk ile sınırlandırmıştır. Eğer bu süre aşılırsa kablo izolasyonları eriyebilir, düzenek zarar görebilir.
Nominal Coil Current : 5 A continuous
Cihazın ısınmadan, süresiz olarak çalışabileceği güvenli akım seviyesidir. Üretici bu değeri 5 Amper olarak belirtmiş.
Max Magnetic Field Strength: 390 A/m, 5 min
Bu değer, bobinin 8 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: 240 A/m, continous
Bu değer, bobinin sürekli çalışma modunda (5A akımda) oluşturabileceği manyetik alanın büyüklüğünü gösterir. Uzun süreli testler için uygulanabilir değerdir.
Resonant Frequency: > 30 kHz:
Bobinin iç kapasitansı ve endüktansının rezonansa girdiği noktadır. 30 kHz'in üzerinde olduğu için, 20 kHz'lik çalışma aralığında cihazın kararlı çalışacağını garanti eder.
Dimensions, Weight: 1.4 m x 1.4 m x 1.3 m , Ca. 85 kg
Sistemin toplam dış ölçüleri 1.4 m x 1.4 m x 1.3 m olup, yaklaşık 85 kg ağırlığındadır.
Eksen Bazlı Detaylı Parametreler
Bu bölümde X,Y,Z eksenlerindeki bobinlerin özellikleri ayrı ayrı verilmiştir.
Inner Coil (Y-Axis) - En İçteki Bobin Çifti
Effective Coil Dimensions: 1.1 m x 1.1 m
En dar eksendir. Deneyde kullanılacak düzenek buraya sığmalıdır.
Coil Separation: 62 cm
İki paralel bobin plakası arasındaki mesafedir, 62 cm olarak verilmiş.
Magn. Field Strength,1 A: 57.7 A/m
Bu değer, bobinden geçen her 1 Amperlik akımın merkezde oluşturacağı manyetik kuvvetin miktarını gösterir. Bu eksendeki bobinler en küçük çapa olduğu için akım başına en verimli alanı sağlar.
Resistance: 3.0 Ω
Yarıçap daha küçük olduğundan sarımda daha az tel kullanılması sebebiyle DC direnci en düşüktür. Bu değer, bobini oluşturan bakır telin saf elektriksel direncidir. Düşük direnç, bobinin uzun süreli testlerde aşırı ısınıp fiziksel yapısının bozulmasını engeller.
Inductance: 19.08 mH
Yüksek frekanstaki (AC) direnci belirler. En düşük değer burada olduğu için yüksek frekansta akım sürülmesi en kolay eksendir.
Center Coil (X-Axis) - Ortadaki Bobin Çifti
Effective Coil Dimensions: [1.21 m x 1.21 m]
Y eksenindeki bobinleri içine aldığı için boyutları biraz daha büyüktür.
Coil Separation: 68 cm
Geometri gereği bobinler arası mesafe daha açıktır.
Magn. Field Strength,1 A: 52.5 A/m
Bu değer, bobinden geçen her 1 Amperlik akımın merkezde oluşturacağı manyetik kuvvetin miktarını gösterir. Bu eksendeki bobinler, y eksenindekilerden daha büyük çapa sahip olduğundan verimlilik biraz daha düşüktür.Outer Coil (Z-Axis) - En Dıştaki Bobin
Effective Coil Dimensions: 1.32 m x 1.32 m
Diğer iki bobini kapsayan en büyük çerçevedir.
Coil Separation: 74 cm
Bobinler arasındaki mesafenin en çok olduğu eksendir.
Magn. Field Strength, 1 A 48.2 A/m
Hacim en büyük olduğu için akım başına en az alan üreten eksendir.
Resistance: 3.6 Ω
Sarımda kullanılan en uzun tel bu bobinlerde olduğundan, dolayısıyla en yüksek DC dirence sahiptir.
Inductance: 23.58 mH
En yüksek endüktansa sahip olması nedeniyle AC çalışmalarda en yüksek voltajı bu eksen talep eder. Diğer eksenlere göre akım sürülmesi daha zordur.