Способ создания импульсного магнитного поля

Способ создания импульсного магнитного поля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ СОЗДАНИЯ ИМПУЛЬСНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ, основанный на подаче и fflyльca тока от задающего генератора в катушку индуктивности, поCjrft лучении и смещении по Лазе компенсационного импульса и суммировании обоих импульсов в катушке индуктивности, отличающийся тем, что, с целью повшчения точности воспроизведения требуемой формы магнитного поля, сравнивают сигналы, пропорциональные току в катушке индуктивности и выходному напряжению задающего генератора , разностный сигнал инвертируют , раскладывают на п гармоник, пропускают через m фазорегулирующих цепей, суммируют, затем интегрируют и подают в катушку индуктивности совместно с сигналом задающего генератора . СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ЗШ 0 01 R 33 00

OllHGAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Uy (tl

4 ф,(ь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21 ) 3585622/24-21 (22 ) 27. 04. 83 (46 ) 30. 10 ° 84. Бюл. 9 40 (72) Н.Ф.Терещенко (71) Институт электродинамики AH УССР (53) 621.317.44 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

Р 148101, кл. G 01 у 3/00, 1962.

2. Андриевский E.A. Измерение параметров постоянных магнитов. К., "Техника", 1978, с. 96-97 (прототип), (54)(57) СПОСОБ СОЗ АНИЯ ИМПУЛЬСНОГО

МАГНИТНОГО ПОЛЯ, основанный на подаче импульса тока от задающего генератора в катушку индуктивности, по„„SU„„1121634 А лучении и смещении по фазе компенсационного импульса и суммировании обоих импульсов в катушке индуктивности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения требуемой формы магнитного поля, сравнивают сигналы, пропорциональные току в катушке индуктивности и выходному напряжению задающего генератора, разностный сигнал инвертируют, раскладывают на и гармоник, пропускают через ш фазорегулирующих цепей, суммируют, затем интегрируют и подают в катушку индуктивности совместно с сигналом задающего генератора.

1121634

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для создания,образцовых источников импульсных магнитных полей (ИИП).

Известен способ получения импульсных магнитных полей, основанный на сложении магнитных полей, полученных эа счет протекания переменного тока по секционированной катуике индуктивности, причем каждая секция совместно с подобранным конденсатором 10 и резистором образует резонансный контур, настроенный на.определенную гармонику питаемого тока С1 3.

Известный способ не позволяет воспроизводить импульсные магнитные )5 поля с высокой точностью из-за резонансных характеристик каждого контура, зависящих от стабильности частоты тока питания, температуры, а также из-за больших технических трудностей при устранении паразитных

2 связей между контурами и конечных добротностей контуров по каждой гармонике тока.

Наиболее близким к предлагаемому является способ создания импульсного магнитного поля, заключающийся в подаче импульса тока от задающего генератора в катушку индуктивности, получении и смещении по фазе компенсационного импульса и суммировании обоих импульсов в катушке индуктивности (2 ).

Недостатками известного способа являются большие затруднения в восстановлении требуемой формы магнит- 35 ного поля, широкий диапазон изменения параметров магнитного поля. Кроме того, отсутствует возможность устранения динамической погрешности воспроизведения, вызванной измене- 4Q нием температурной среды, старением элементов, влиянием внешних магнитных полей.

))ель изобретения — повышение точности воспроизведения требуемой фор- 45 ми магнитного поля.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, основанном на подаче импульса тока от задающего генератора в катушку индуктивности, получении и смещении по фазе компенсационного импульса и суммировании обоих импульсов в катушке индуктивности., сравнивают сигналы, пропорциональные току в катушке индуктивности и выходному напряжению задающего генератора, раэностный сигнал инвертируют, раскладывают на и гармоник, пропускают через m фазорегулирующих цепей, суммируют, затем интегрируют и подают в катушку ин- 60 дуктивности,совместно с сигналом задающего генератора.

На Фиг..1 приведены эпюри выходного напряжения задающего генератора, токов в катушке индуктивности и им- у пульсов магнитного поля; на фиг.2 функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ. устройство содержит задающий генератор 1, сумматор 2, катушку 3 индуктивности, блок 4 сравнения, инвертор 5, фильтры 6-1 — б-п, фаэорегулирующие цепи 7-1 — 7-п.

Способ реализуется следующим образом.

От задающего генератора 1 (фиг.1а) импульсы напряжения поступают через сумматор 2 в катушку 3 индуктивности, В катушке 3 индуктивности форма импульсов искажается (фиг.1б). Расностный сигнал, выделенный в блоке 4 сравнения, инвертируют в инверторе 5 (фиг.1в), раскладывают на и гармоник, пропуская через и фильтров 6-1 — б-п, затем подают на фазорегулирующие цепи 7-1 — 7-m, с помощью которых подстраивают каждую гармонику по йазе . таким образом, чтобы компенсировать искажение формы магнитного поля данной гармоники воспроизводимого в катушке индуктивности. Вновь суммируют гармонические составляющие раэностного сигнала во втором сумматоре 8, интегрируют в блоке 9 интегрирования (фиг.1г), суммируют с выходным сигналом задающего генератора 1 в первом сумматоре 2 (фиг.1д ) и подают в катушку 3 индуктивности. Получают требуемую форму магнитного поля (фиг.1е 1. .Параметры интегратора выбирают эквивалентными интегрирующим свойствам катушки индуктивности.

Точность воспроизведения заданной формы ИМП определяется по интегральному методу, при этом коэффициент формы и-го порядка импульса равен

S„ 5""

8 n+1. опт г где „= (((t)$"ét — коэффициенты о ряда функции (t ), описывыющей огибающую импульса.

Степень увеличения точности рассчитывается как отношение коэффициентов, характеризующих площади скорректированного импульса S к первоначальной форме магнитного поля S. 1

Так как импульс магнитного поля выражается уравнением

) и

В (1)=В Е (С)=В (1 C ) (2) где В„, — максимальное значение магнитной индукции;

1121634

10 (3) k

20

Составитель В.Шульгин

Техред О.Неце Корректор О. Луговая

Редактор Л.Алексеенко

Заказ 7976/36 Тираж 710 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 с„ — ллительноать импульса;

I постоянная времени катушки индуктивности

k — коэффициент коррекции, полученный на основании передаточной функции реалиэующе- 5

ro устройства фиг.2.

Первоначальный,не скорректированный импульс поля описывается уравнением и () = a (1(), Сравнивания уравнения (2 I и (3 ) и раскладывая в ряды Бесселя для разрывных функций или в ряды ТейлораМаклорена для гладких функций, получим в конечном итоге

Таким образом, удается увеличить точность воспроизведения требуемой формы импульса магнитного поля, уменьшить искажения формы магнитного поля, вызванного температурной нестабильностью параметров катушки индуктивности, процессами старения, влиянием внешних магнитных полей, а также увеличить быстродействие достижения установившегося значения магнитной индукции, уменьшить длительности фронта и среза импульса поля.

При использовании изобретения нормируется форма импульса магнитного поля, повышается точность воспроизведения заданной формы импульса по- ля на один порядок за счет устранения колебательности плоской вершины импульса и более высокой крутизны фронтов, увеличивается быстродействие при воспроизведении ИМП, расши— ряется диапазон регулирования параметров ИМП, компенсируется искажение формы магнитного поля за счет устранения влияния неучтенных реактивностей катушки индуктивности.