Reševanja naloge smo se lotili s tremi različnimi metodami. Pri vsakem pristopu smo poskušali ločiti karakteristike kovancev, glede na spremembe v njihovih magnetilnih krivuljah.

1.Metoda s transformatorjem:



V transformatorju z dvema navitjema in feromagnetnim jedrom je magnetni pretok v jedru, v osnovi odvisen od njegove premeabilnosti in magnetilnega toka po primarnem navitju.

Magnetilni tok , je v povezavi z amplitudo gonilne napetosti in induktanco primarne tuljave , za nek fazni kot zamaknjen glede na inducirano napetost v sekundarni tuljavi in velja zveza med induktivnostjo tuljav ter magnetilnim tokom , kjer je induktivnost tuljav definirana kot , pri tem pa je potrebno omeniti še jakost magnetnega polja v tuljavi in gostoto magnetnega polja .


Slika 1
Iz magnetilne krivulje (Slika 1) ugotovimo, da je območje največje občutljivosti (pri spreminjanju gostote in jakosti magnetnega polja jedra) za spremembe ravno v njenem delu naraščanja, kar nam omogoča lažje razlikovanje posameznih kovancev na podlagi njihovih različnih permeabilnosti.

Uporabili smo vse vrste slovenskih tolarskih kovancev in meritev opravili v več različnih frekvenčnih območjih, torej pri različnih magnetilnih tokovih in različnih občutljivostih magnetilne krivulje (s pomočjo frekvenčnega generatorja). V jedro transformatoja smo napravili zračno režo, dovolj veliko za vstavljanje kovancev, pri tem pa si vsakič beležili spremembe amplitud inducirane napetosti na sekundarni tuljavi ter fazne kote med magnetilnim tokom. Meritev je prinesla zadovoljive rezultate v frekvenčnem območju od 10 pa do 15kHz, vendar je ponekod še vedno prihajalo do prekrivanja magnetilnih krivulj.

Skica vezave:




2.Metoda s prekrivanjem dveh induktivnih zank:



Podobno kot pri prejšnji metodi s transformatorjem, smo tu merili inducirano napetost v eni izmed enakih zank (ukrivljena bakrena žica) in magnetilni tok. Le da v tem primeru, med zankama ni bilo feromagnetnega jedra, temveč zrak. Zanki smo fiksirali na točno določeno pozicijo, na eno priklopili generator izmenične napetosti, na drugi pa merili inducirano napetost. Z vstavljanjem kovancev med zanki, smo motili magnetni pretok (magnetno polje) in s tem vplivali na inducirano napetost, katero smo odčitali na osciloskopu. Vendar nam ta metoda že v začetku ni dala oprijemljivih rezultatov zato smo merjenja že v začetku prekinili.

Skica vezave:



3.Metoda z vsiljenim nihanjem, nihajnega kroga:



Pri vsiljevanju izmenične napetosti v nihajni krog, s spreminjanjem krožne frekvence vsiljevane napetosti , v neki točki dosežemo resonanco z lastno frekvenco nihajnega kroga . Takrat je občutljivost pri spreminjanju magnetnega polja v tuljavi največja in najbolj vpliva na spremembo inducirane napetosti.

V našem primeru smo naredili tuljavo s točno določenim številom ovojev in ji izmerili induktivnost. Ker smo poznali tudi kapaciteto kondenzatorja smo lahko iz enačbe izračunali lastno frekvenco nihajnega kroga, nato pa na frekvenčnem generatorju nastavili frekvenco vsiljevane napetosti, tako da smo dobili stanje resonance. Nato smo v polje tuljave vstavljali kovance in pri tem merili inducirano napetost na tuljavi, tok v nihajnem krogu (posredno, kot padec napetosti na uporu), ter fazni kot med njima. Ko je kovanec v polju tuljave, ji zaradi svoje permeabilnosti spremeni njeno induktivnost in s tem tudi inducirano napetost , ter vpliva na njen fazni kot med tokom. Pri tej metodi smo dobili najboljše rezultate, s katerimi smo brez težav ločili karakteristike posameznih kovancev in pri kateri so se magnetilne krivulje med seboj najbolj razlikovale.

Skica vezave: