Цифровое автоматическое устройство для измерения магнитных параметров постоянных магнитов

Цифровое автоматическое устройство для измерения магнитных параметров постоянных магнитов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сеюэ Севетсмик

Социалистическим

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОИУ СВИДИЗЛЬСТВУ

«i> 691792

i/

4: (22) Заявлено 15.08.77(21) 2517853/18-21 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(51) М. Кл.2

G 01 R 33/12 с присоединением заявки йо(23) Приоритет—

Государственкый комитет

СССР по делам язобретеккЯ н открытиЯ (53) УДК 621 317. .44 (088.8) Опубликовано 153.079. Бюллетень Но 38

Дата опубликования описания 15.1079

Q.А,Андриевский, Л.Н.Лесник и Г.П.Шевердин

Институт электродинамики AH УССР и "., .Р .ч . с (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЕ АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНЫХ ПАРАМЕТРОВ

ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ.Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для повышения точности при измерении магнитных параметров постоянных магнитов.

Известно устройство, построенное по двухканальной системе с использованием гальваномагнитных преобраэова- ® телей, состоящее иэ каналов нулевого индикатора и измерительного, измерительный канал представляет собой систему следящего уравновешивания и содержит схему сравнения, преобразователь код-напряжение,фазочувствительный уси 5 литель,генератор переменной частоты, счетчик импульсов, цифровое отсчетное устройство, задающий генератор, канал нулевого индикатора служит для фиксации нулевого значения намагниченности, он состоит иэ фаэочувствительного усилителя, триггера Шмитта и.схемы управления, для создания в магнитной системе устройства намагничивающего и размагничивающего полей служит управляемнй источник питания (1).

Основным недостатком известного устройства является наличке дополни-: тельной погрешност1в, определяемой З0 неоднородностью магнитных свойств материала испытуемых образцов.

Целью изобретения является повыше ние точ нос ти измерений при пров едении испытаний в устройствах с неполностью замкнутой магнитной системой.

Для этого в цифровом автоматическом устройстве для измерения магнитных параметров, содержащем неполностью замкнутую магнитную систему, подключенную к выходу управляемого источника питания магнитной системы, в бэдом соединенного с выходом канала нулевого индикатора и входами преобразователей управляющего и измерительного параметров, фазочувствительного усилителя и преобразователя коднапряжение, выход преобразователя управляющего параметра связан с первым входом канала нулевого индикатора, второй вход которого соединен с шиной запуска устройства, цифровое отсчетное устройство, блок сравнения, первый вход которого подключен к выходу преобразователя коднапряжение, а выход - через фазочувствительный усилитель связан с генератором переменной частоты, и первый счетчик импульсов, первый вход кото691792 рого подключен к выходу генератора переменной частоты, а выход - к второму входу преобразователя код- напряжение, дополнительно введены делительный блок, второй счетчик импульсов, первый и второй ключи, триггер — и переключатель режимов, причем вход делителъного блока соединен с выходом преобразователя измеряемого параметра, а выход - с вторым входом блока; сравнения, вход второго счетчика им пульсов связан с выходом генератора переменнрй частоты, а выход - с входом цифрового отсчетного устройства, причем входы сброса в нуль старшей и младшей декад, входы сброса в девятку младших декад второго счет-.

-чика импульсов связаны с,выходами " "-переключателя режимов и.входами первого счетчика соответственно через первый и второй ключи, управляющие

-входы которых соединены с выходом

:триггера, а вход сброса в1 девятку старшей декады связан с выходом переключателя режимов непосредственно, входы переключателя режимов н триггера соединены с шиной запуска устройства.

На чертеже йредставлена структурйая электрическая схема устройства.

Устройство содержит преобразователь 1 управляющего параметра, канал 2 нулевого индикатора, управляемый источник питания 3, магнитную систему 4, преобразователь 5 йзмеря-"емого параметра, делительный блок 6, блок сравнения 7, преобразователь код- напряжение 8, фаэочувствительный усилитель 9, генератор 10 переменной частоты, первый счетчик им- : пульсов 11, второй счетчик импульсов

12 (младшая декада), второй счетчик импульсов 13 (старшая декада), цифровое отсчетное устройство 14, первый ключ 15, второй ключ 16, переключатель режимов 17, триггер 18.

Устройство работает следуктяим образом .

Измерение проводится в два такта.

В начале первого такта измерения сигналом Пуск через переключатель режимов 17 счетчики импульсов устанавливаются либо в нулевое состояние (IfpH измерении коэрцитивной силы), либо в состояние соответствующее значению индукции, равному 2,000 Т

{npq измерении остаточной индукции) .

Такое значение индукции выбрано пот ом1 что максмма1тьное значение остаточной индукции не может превышать 1,5 Т, В первом случае счетчики 11 и 12, 13 считают нарастающим итогом, во втором - Убывающим.

Причем первый счетчик импульсов 11 устанавливается в исходное состояние всегда при постуттлении пускового сигнала, а младшие декады 12 второго счетчика импульсов — в зависимости

1 от состояния триггера 18, управляюtaего ключами 15 и 16. Сигнал Пуск tioc óïàåò также на вход триггера IS, который перебрасываясь в другое .

5 состояние, закрывает ключи 15 и 16.

При наличии в зазоре магнитной системы 4 намагниченного образца на вы,ходе преобразователя управляющего ,параметра 1 появляется сигнал, котэ10 рый поступает на второй вход канала нулевого индикатора 2. Вследствие этого на преобразователи управляющего и измеряемого параметров 1 и 5, фазочувствительный усилитель 9 и

15 преобразователь код- напряжение 8

"измерительного канала и управляемый источник питания 3 поступает питающее напряжение. Управляемый источник питания 3 создает в магнитной

20 системе 4 линейно нарастающе раэмагничивающее (при измерении коэрцитивной силы) и линейно спадающее намагничивающее (при измерении остаточной индукции) поле. В это время сигнал с выхода преобразователя измеряемого параметра 5, уменьшенный вдвое после делительного блока 6, "сравнивается с сигналом с преобразователя код- напряжение 8 в блоке сравнения 7. Разностный сигнал усиливается в фазочувствйтельном усилителе 9 и поступает на вход генера-. тора переменной частоты 10, счетные импульсы с выхода которого поступают

: -йа счетчики импульсов 11 и 12, 13.

Частота следования импульсов пропорциональна сигналу на входе генератора переменной частоты 10. Процесс измерения,т(лится до момента равенства нулю сигнала с выхода преобразова40 теля управляющего параметра 1. При этом снимается питающее напряжение с преобразователей 1, 5 и 8, фазочувствительного усилителя 9 и управляемого источника питания 3. Напря45 жение на выходе блока сравнения 7 падает до нуля, и генератор 10 прекращает подачу импульсов на счетчики 11 и 12. Цифровое отсчетное устройство 14 фиксирует и сохраняет показания счетчика 12, 13. Поле в магнитной системе 4 снижается до нуля, так как управляющее напряжение на входе управляемого источника питания 3 снимается. На этом первый

-этап измерения заканчивается. Перед вторым этапом измерения, при котором испытуемый образец находится в "другом положении относительно измерительных преобразователей, пусковые сигналом счетчик 11 устанавли60 вается s исходное состояние, а млад- шие декады 12 второго счетчика имПульсов остаются без изменения.

Старшая декада 13 устанавливается

"в" исходное состояние только при из65 мерении остаточкой индукции. Процесс

691792 формула изобретения

55 измерения во втором такте осуществляется так же как и s первом.

Количество импульсов, поступивших на второй счетчик импульсов эа оба такта измерения коэрцитивной силы равно

Nxi Х2 где Nx и Nxz- число импульсов эа первый и второй такты измерений соответственно, К(. х + Д2

2 2 где К вЂ” коэффициент передачи измерительного канала;

Ug и Ux измеряемые напряжения s первом и втором тактах измерения.

При измерении остаточной индукции число импульсов на счетчиках 11 и

12, 13 после 1-го и 2-ro тактов измерения при предварительной установке их в исходное состояние равно

Nvax- Я„= KUtnax КБ„= где 0 ц „и N х „- число импульсов и напряжение, соответствукшее значению индукции равной 2,000 Т;

Nq u N — число импульсов поступивших на счетчики 11 и 12, 13 эа первый и второй такты измерения;

U1 и 0 — напряжения на выходе преобразователя код- напряжение 8.

Младшие декады 12 не сбрасываются(в исходное состояние.

После второго такта такого измерения с предварительным сбросом в исходное состояние только старшейдекады 13 число импульсов во втором счетчике равно

0U

Nxt + N ax Nz K 2 К ток>

KU К (Uxd + Бха )

2, 2 2

Значит эа два такта иэмрения коэрцитивной силы и остаточной индукции на втором счетчике импульсов фиксируется усредненное значение измеряемой величины.

Использование предложенной схемы для измерения магнитных параметров постоянных магнитов позволяет в устройствах с неполностью замкнутой магнитной системой повысить точность за счет снижения погрешности, определяемой неоднородностью магнитных свойств материала испытуемых образцов .

t0

40 цифровое автоматическое устройство для измерения магнитных параметров постоянных магнитов, содержащее неполностью замкнутую магнитную систему, подключенную к выходу управляемого источника питания магнитной системы, входом соединенного с выходом канала нулевого индикатора и с входами преобразователей управляющего и измерительного параметров, фазочувствительного усилителя и преобразователя код- напряжение, выход преобразователя управляющего параметра связан с первым входом канала нулевого индикатора, второй вход которого соединен с шиной запуска устройства, цифровое отсчетное устройст- во, блок сравнения, первый вход которого подключен к выходу преобразователя код- напряжение, а выходчерез фаэочувствительный усилитель, связан с генератором переменной частоты, и первый счетчик импульсов, первйй вход которого подключен к выходу генератора переменной частоты, а выход вЂ,к второму входу преобразователя код- напряжение, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены делительный блок, второй счетчик импульсов, первый и второй ключи, триггер и переключатель режимов, причем вход делительного блока соединен с выходом преобразователя измеряемого параметра, а выход " с вторым входом блока сравнения, вход второго счетчика импульсов связан с выходом генератора переменной частоты, а выход — с входом цифрового отсчетного устройства, причем входы сброса в нуль старшей и младшей декад, входы сброса в девятку ™ младших декад второго счетчика импульсов связаны с выходами переключателя режимов и входами первого счетчика соответственно через первый и второй ключи, управляющие входы которых соединены с выходом триггера, а вход сброса в девятку старшей декады связан с выходом переключателя режимов непосредственно, входы переключателя режимов и триггера соединены с шиной запуска устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 496239, кл. G 01 R 33/12, 1975.

691792

Составитель Е.Данилина

Техред Н.Бабурка - Корректор Н.Стец

Редактор Л.Гельфман

Филиал ППП Патент, r . У ж Iг оoр од, ул. Проек тна я, 4

Заказ 6208/36 Тираж 1090 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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