Устройство для измерения параметровскачков баркгаузена

Устройство для измерения параметровскачков баркгаузена

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

i»834639

Союз Советских

Социалистических

Респу6лик

ОП ИСАЫИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 30.08.79 (21) 2814420/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

G 0l R 33/12

Государственный квинтет (53) УДК 621.317. .44 (088.8) Опубликовано 30.05.81. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 10.06.81 по делам нзобретеннй н атнрмтнй (72) Авторы изобретения

В. А. Шахнин и Н. С. Казаков (7I) Заявитель

Омский политехнический институт (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

СКАЧКОВ БАРКГАУЗЕНА

Изобретение относится к средствам измерения магнитных величин и предназначено для измерения параметров скачков

Баркгаузена в ферромагнетиках.

Известно устройство для исследования скачкообразных изменений намагниченности содержащее блок намагничивания с намагничивающей обмоткой, последовательно соединенные измерительную обмотку, усилитель, пороговое устройство, формирователь и три интегрирующие цепи, входы которых подключены к входам соответственно усилителя, порогового устройства и формирователя, а выходы через переключатель соединены с входом аналогового делителя напряжения, выход которого подключен к измерительному прибору (1) .

Недостатками устройства являются низкая .точность контроля и низкая производительность, обусловленная тем, что скорость перемагничивания изделия в течение всего цикла измерений постоянна и выбирается минимальной, исходя из условия отсутствия наложения скачков намагниченности в области их максимальной интенсивности.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок намагничивания, намагничивающую и измерительную обмотки, регули руем ый источник постоянного напряжения, а также последовательно соединенные с измерительной обмоткой усилитель, пороговый блок, формирователь и три интегрирующие цепи, входы

KoTDpbIx подключены к выходам соответственно усилителя, порогового блока и формирователя, между интегрирующей !

О цепью, подключенной к выходу формирователя, и блоком намагничивания введена цепь обратной связи, состоящая из последовательно соединенных блока вычитания и интегратора, при этом второй вход блока вычитания соединен с выходом регулируемого источника постоянного напряжения.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена блок-схема устройства.

Устройство состоит из регулируемого источника 1 постоянного напряжения, блока 2 вычитания, интегратора 3, блока 4 намагничивания, образца 5, намагничивающей 6 и измерительной 7 обмоток, усилителя 8.

834639

c..IcI = 4« Щ, 20

ЗО

40 порогового блока 9, формирователя 10 интегрирующих целей 11 — 13.

Устройство работает следующим образом.

При медленном изменении напряженности намагничивающего, поля в измерительной обмотке 7, размещенной на поверхности образца 5, наводятся импульсы ЭДС пропорциональные скорости приращения магнитных моментов скачков намагниченности. где К1 — коэффициент пропорциональности;

m„— магнитный момент к-го скачка;

Таким образом, напряжение на выходе интегрирующей цели 13, подключенной к выходу усилителя 8 определяется выражением

v„.(f)-KA )z, У„г.,() t =k, (), где К и К коэффициенты пропорциональности;

„«л, ф-число скачков намагниченности на интервале усреднения

Ь Гинтегрирующей цепочки;

3, и „-соответственно моменты начала и длительность к-го скачка;

)П -. усредненный на интервале

Ь f магнитный момент скачков; „ -текущее значение частоты следования скачков.

Напряжение на выходе интегрирующей цепи 12, подключенной к выходу порогового блока 9, определяется следующим, образом:

aN

Уерй= „ 4 - Х,/а? 7 рЯ». ff) где Х» — коэффициент пропорциональности; Д вЂ” амплитуда прямоугольных импульсов на выходе лоро

Y„— гово го устройства; длительность к-го скачка намагниченности;

Lgp — усредненная на интервале

Д, длительность скачков намагниченности.

Очевидно, что для получения напряжений, пропорциональных усредненным значениям длительности и магнитного момента скачков намагниченности необходимо либо произвести деление аналоговых сигналов на сигнал, пропорциональный текущему значению частоты скачков намагниченности, либо обеспечить такой режим перемагничивания, при котором як= const, что более целесообразно с точки зрения повышения точности и сокращения времени измерения основных параметров скачков намагниченности. Приводимый ниже анализ показывает возможность обеспечения желаемого режима перемагничивания с помощью предлагаемого уст ройства.

Напряжение на выходе интегрирующей цепи 11 определяется выражением

V (t1 ° Ksf .(0Y?. (g) где К вЂ” коэффициент пропорциональности;

g,c 2; — амплитуда и длительность прямоугольных импульсов на выходе формирователя 10.

Напряженность магнитного поля в образце 5 определяется следующим образом:

Н®-(k,è) Ð-u(t))eh, (2) где К4 — коэффи йент пропорциональности между входным сигналом блока 4 намагничивания и напряженностью магнитного поля в образце; — постоянная интегрирования интегратора;

V — напряжение на выходе регулируемого источника 1 постоянного напряжения.

Учитывая, что н(и=(а(а,)(щ„1ц= ?„К)рр "Р4„ где 5 к — составляющая индукции, обусловленная скачкообразными процессами перемагничивания;

9 — магнитная проницаемость вакуума;

МИек —. дифференциальная магнитная проницаемость образца, обусловленная скачкообразными процессами перемагничивания;

$ — площадь поперечного сечения образца;

Ж - число витков измерительной обмотки.

Продифференцируем выражение (2) V -V„(t)-ИЯ(щитки,, Таким образом, если коэффициент К достаточно велик, то

Q«(f) =g-coop.k, а следовательно, в соответствии с форму. »() = СО? 3,1 т. е. частота следования скачков намагниченности постоянна и пропорциональная напряжению на выходе регулируемого источника I.

Предлагаемое устройство позволяет снизить погрешность измерения усредненного магнитного момента и усредненной длительности скачков Баркгаузена с 10 — 12% до

3 — 5%.

834639

Формула изобретения

Составитель Г. Семенова

Редактор М. Лысогорова Техред А. Бойкас Корректор Ю. Макаренко

Заказ 4049/73 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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

Устройство для измерения параметров скачков Баркгаузена, содержащее блок намагничивания, намагничивающую и измерительную обмотки; регулируемый источник постоянного напряжения, а также последовательно соединенные с измерительной обмоткой усилитель, пороговый блок, формирователь, и три интегрирующие цепи, входы которых подключены к выходам соответственно усилителя, порогового блока и формирователя, отличагощееся тем, что, с целью повышения точности измерений, между интегрирующей цепью, подключенной к выходу формирователя, и блоком намагничивания введена цепь .обратной связи, состоящая из последовательно соединенных блока вычитания и интегратора, при этом второй вход блока вычитания соединен с выходом регулируемого источника постоянного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 529434, кл. G 01 R 33/00, 1975.