Способ создания импульсного магнитного поля

,112163 ЗШ 001 Б 33 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Уу(П ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Институт электродинамики АН УССР (53) 621,317.44 (088.8)(56) 1.Авторское свидетельство С Р 148101, кл. 0 01 Ч 3/00, 1962.2. Андриевский Е.А. Измерение параметров постоянных магнитов. К., "Техника", 1978, с. 96-97 (прототип), (54)(57) СПОСОБ СОЗДАНИЯ ИМПУЛЬСНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ, основанный на подаче импульса тока от задающего генератора в катушку индуктивности, получении и смещении по Аазе компенсационного импульса и суммировании обоих импульсов в катушке индуктивности,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности воспроизведения требуемой Аормы магнитногополя, сравнивают сигналы, пропорциональные току в катушке индуктивностии выходному напряжению задающего генератора, разностный сигнал инвертируют, раскладывают на и гармоник,пропускают через ш фазорегулирующихцепей, суммируют, затем интегрируюти подают в катушку индуктивностисовместно с сигналом задающего генератора.Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для создания,образцовых источников импульсных магнитных полей (ИМП).Известен способ получения импульсных магнитных полей, основанный на 5 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 Г 1 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 паразитных2 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 ЗО обоихимпульсов в катушке индуктивности 2 1.Недостатками известного способа являются большие затруднения в восстановлении требуемой йормы магнит ного поля, широкий диапазон изменения параметров магнитного поля. Кроме того, отсутствует возможность устранения динамической погрешности воспроизведения, вызванной измене О нием температурной среды, старением элементов, влиянием внешних магнитных полей.ель изобретения - повышение точности воспроизведения требУемой фор мы 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 ш фазорегулирующих цепей, суммируют, затем интегрируют и подают в катушку ин дуктивности,совместно с сигналом задающего генератора.На Фиг 1 приведены эпюры выходного напряжения задающего генератора, токов в катушке индуктивности и им- у пульсов магнитного поля; на йиг.2функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ.Устройство содержит задающий генератор 1, сумматор 2, катушку 3 индуктивности, блок 4 сравнения, инвертор 5, йильтры 6-1 - 6-п Фаэорегулирующие цепи 7-1 - 7-и.Способ реализуется следующим образом.От задающего генератора 1 (фиг.1 а)импульсы напряжения поступают черезсумматор 2 в катушку 3 индуктивности, В катушке 3 индуктивности формаимпульсов искажается (Фиг,1 б). Расностный сигнал, выделенный в блоке 4сравнения, инвертируют в инверторе 5(фиг.1 в), раскладывают на и гармоник,пропуская через и фильтров 6-1 - б-п,затем подают на Фазорегулирующие цепи 7-1 - 7-щ, с помощью которых подстраивают каждую гармонику по йазе .таким образом, чтобы компенсироватьискажение 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.1 г), суммируют с выходным сигналом задающего генератора 1в первом сумматоре 2 (фиг.1 д ) и подают в катушку 3 индуктивности. Получают требуемую Форму магнитногополя (фиг.1 е ). Параметры интегратора выбирают эквивалентными интегрирующим свойствам катушки индуктивности,Точность воспроизведения заданнойФормы ИМП определяется по интегральному методу, при этом коэффициентформы и-го порядка импульса равенбВ +одв ггде Л= (1)"Ю - коэффициентыо ряда функции(с), описывыющей огибающую импульса.Степень увеличения точности рассчитывается как отношение коэффициентов, характеризующих площадискорректированного импульса Бк, кпервоначальной форме магнитного поля Я.Бк3Так как импульс магнитного полявыражается уравнениемиВ =В Е(С)=В (1-Ф ) (2)где В, - максимальное значение магнитной индукции;) с 20 Составитель В.ШульгинРедактор Л.Алексеенко Техред О.Неце Корректо гова Заказ 7976/ Тираж 710дарственно изобретен Ж, Ра ПодпиССР НИИПИ Го по дел 35, Москкомитет й открытская наб 4/5 лиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 с - ллительноать импульса;постоянная времени катушкииндуктивностиК - коэФАииент коррекции, полученный на основании передаточной Функции реалиэующего устройства фиг.2.Первоначальный,не скорректированный импульс поля описывается уравнениеми(,) = Б (1-. ),Сравнивания уравнения (2 ) и (3 ) и раскладывая в ряды Бесселя для разрывных Функций или в Ряды ТейлоРа- Маклорена для гладких функций, получим в конечном итоге Таким образом, удается увеличить точность воспроизведения требуемой форь импульса магнитного поля,уменьшить искажения Формы магнитногополя, вызванного температурной нестабильностью параметров катушки индуктивности, процессами старения,влиянием внешних магнитных полей, атакже 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.