Устройство для определения магнитных свойств образцов магнитно-мягких материалов

Устройство для определения магнитных свойств образцов магнитно-мягких материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Совртскнх

Сощиалмсттецеских

Республик

О П И С А Н И Е ()658513

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОе" СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.02.77 (21) 2454057/18-21 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—. . 1 (5l) М; К.т. - г,,," ) G 01 R 33/12

Государстаеииый комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621.3! 7..44 (088.8) Опубликовано 25.04.79. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 26.()<.7 (72) Автор изобретения

M. Я. Любим цев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ

ОБРАЗЦОВ МАГНИТОМЯГКИХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для определения магнитных свойств ферромагнитных материалов и регистрации с помощью самопишущего прибора периодических быстроменяющихся сигналов, получаемых при перемагничивании образцов таких материалов.

Известны стробоскопические устройства для исследования магнитных свойств образцов ферромагнитных материалов, содержагцие источники намагничивающих токов, стробоскопические смесители, интегратор, систему сдвига стробимпульсов 11).

Однако точность измерения таких устройств недостаточна.

Известны также устройства, в которые входит генератор стандартных сигналов, соединенный с входом усилителя мошности, система сдвига стробимпульсов на фазовращателе, регулятор напряжения, соединенный с намагничивающей обмоткой испытуемого образца, последовательно с которой включен резистор, два стробсмесителя, каждый из которых через соответствующие импульсные цифровые вольтметры подключен к цифропечатаюшим приставкам, причем измерительная обмотка сердечника через интегратор соединена с входом одного стробоскопического смесителя, намагничивающая обмотка через резистор — с входом другого стробосмесителя 12).

Сигналы, пропорциональные величинам

Н вЂ” напряженности магнитного поля и В— индукции в испытуемом образце, подают на вход смесителей. Смесители в исходном состоянии закрыты и открываются только на время действия стробимпульсов, поступающих от узла их автоматического сдвига и формирования. Смесители открываются и обеспечивают тем самым считывание мгновенных значений сигналов. Напряжение на выходе смесителей измеряют цифровыми импульсными вольтметрами.

Однако в таком устройстве при исследовании магнитомягких материалов в быстроменяющихся магнитных полях (например, нано- и микросекундного диапазонов) возникает значительная погрешность,обусловленная инерционностью регистрирующих

20 приборов.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Для этого в устройство для определения магнитных свойств образцов из магнито658513

16

15 о

ы зо

50 мягких материалов, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, генератор намагничивающего тока, намагничивающую обмотку испытуемого образца и резистор, последовательно соединенные измерительную обмотку образца, первый стробоскопический смеситель, первый фильтр— усилитель и первый интегратор, подключенные к резистору последовательно соединенные второй стробоскопический смеситель и второй фильтр-усилитель, последовательно соединенные с задающим генератором генератор быстрого пилообразного напряжения, элемент сравнения и формирователь стробимпульсов, выходом подключенный к вторым входа м обоих стробоскопических смесителей и генератор медленного пилообразного напряжения, введены последовательно соединенные выпрямитель, второй интегратор и блок вычитания, причем вход выпря мителя присоединен к выходу первого филыра-усилителя, выход генератора медленного пилообразного напряжения подключен к второму входу блока вычитания, а выход последнего — к второму входу элемента сравнения.

На фиг. 1 дана структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 -- временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит задающий генератор 1, генератор 2 намагничивающих импульсов тока; намагничивающую обмотку 3 испьггуемого образца; испытуемый образец

4, измерительную обмотку 5 испытуемого образца; стробоскопические смесители 6 и 7 соответственно каналов измерения индукции и напряженности магнитного поля, фильтры-усилители 8 и 9 соответственно каналов измерения индукции и намагничивающего поля, интегратор 10 канала измерения индукции, выпрямитель 11; интегратор 12 цепи обратной связи, блок 13 вычитания. генератор 14 медленного пилообразного напряжения, формирователь 15 стробимпульсов; элемент 16 сравнения; генератор 7 быстрого пилообразного напряжения, рез и стор 18.

Устройство работает следующим образом.

Сигналами задающего генератора 1 запускается генератор 2 намагничивающих импульсов тока. Под воздействием импульсов тока, поступающих в намагничивающую обмотку 3, испытуемый образец 4 перемагничивается и в измерительной обмотке 5 наводится ЭДС, пропорциональная скорости изменения магнитного потока (индукции) в образце. Этот сигнал поступает в смеситель 6. В смеситель 7 с резистора 18, включенного последовательно с намагничивающей обмоткой, поступает напряжение, пропорциональное намагничивающему току (напряженности магнитного поля).

От задающего генератора 1 также запускается генератор 17 быстрого пилообразного напряжения. Напряжение небыстрой пилы» поступает на один из входов элемента

16 сравнения, на второй вход которого поступает напряжение медленной развертки Lp.

В моменты равенства напряжения быстрого пилообразного и медленной развертки на выходе элеменга 16 сравнения появляются импульсь, сдвинутые во врем ни относительно импульсов задающего генератора.

Сдвиг во времени получаемых импульсов будет пропорционален мгновенным значениям сравниваемых напряжений. В виду того, что скорость изменения быстрого пилообразного напряжения выбрана постоянной, изменение временного сдвига импульсов будет определяется мгновенным значением напряжения медленной развертки.

С выхода элемента !6 сравнения импульсы поступают в формирователь !5 стробимпульсов. Последние поступают в смесители 6 и 7.

В результате взаимодействия стробпмпульсов и сигналов, поступающих от испытуемого образца, смесителы вырабатывают сигналы, следуюгцие затем в фильтры-усилители 8 и 9. На выходе фильтра-хсилителя

8 получают трансформированный во времени сигнал, пропорциональной скорости изменения магнитного потока (индукции)

d (1 /dg, а на выходе усилителя 9 сигнал Hpol|OpHHoll3.1ьный HdfIряженнoсти магнитного поля — (..)вмх.н .

Далее сигнал с выхода фильтра-усилителя 8 поступает в Hllòñãðàòop 10, на выходе которого получак)т напряжение, llpotlopциональное магнитному потоку (индукции)—

L â .à

С выхода фильтра-усилителя 8 напряжение, пропорциональное скорости изменения магнитного потока (индукции) в образце (см. фиг. 2а), поступает в выпрямитель 11, где происходит выделение сигнала, пропорционального модулю входного (см. фиг. 2б). Затем напряжение пропорциональное модулю скорости изменения магнитного потока поступает в интегратор 12 цепи ооратной связи. Напряжение на выходе интегратора 12 показано на фиг. 2в. Полученный сигнал поступает на один из входов блока 13 вычитания, на второй вход которого из генератора 14 поступает медленное пилообразное напряжение (.. д. Из блока 13, где осуществляется вычитание поступающих напряжений, напряжение медленной развертки (..р поступает на один из входов элемента 16 сравнения. На выходе блока 13 вычитания напряжение медленной развертки оказывается уменьшенным на величину, пропорциональную изменению магнитного потока в образце, в моменты, когда происходят эти измерения. Это приводит к уменьшению временного сдвига стробимпульсов и увеличению времени регистрации части сигналов, где скорость изменения магнитного по658513 тока оказывается достаточно большой (см. фиг. 2д) .

Формула изобретения

Устройство для определения магнитных свойств образцов из магнитомягких материалов, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, генератор намагничивающего тока, намагничивающую обмотку испытуемого образца и резистор, последовательно соединенные измерительную обмотку, первый стробоскопический смеситель, первый фильтр-усилитель и первый интегратор, подключенные к резистору последовательно соединенные второй стробоскопический смеситель и второй фильтр-усилитель, последовательно соединенные с задающим генератором, генератор быстрого пилообразного напряжения, элемент сравнения и формирователь стробимпульсов, выходом подключенный к вторым входам обоих стробоскопических смесителей и генератор медленного пилообразного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены последовательно соединенные выпрямитель, второй интегратор и блок вычитания, причем вход выпрямителя присоединен к выходу первого фильтра-усилителя, выход генератора медленного пилообразного напряжения подключен к второму входу блока вычитания, а выход последнего — к второму входу элемента сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Чернышев E. Т. и др. Магнитные измерения. М., изд. Комитета стандартов, 1969, с. 39.

2. Авторское свидетельство СССР

% 353222, кл. С| 01 R 33/12, 1971.

658513 Ьыя)

И г

1/ип

Редактор Л. Гребенникова

Заказ 2051/42

1УФЫкд

Ы.

Составитель Е. Данилина

Техред О. Лу овая Корректор А. Власенко

Тираж 1089 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Прректная, 4