Устройство для контроля асимметрии постоянных магнитов

-техничеснаяб,Олиатена дБ м ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских СоциалистическихРеспублик 788061(61) Дополнительное к авт, саид-ву В 448409 (22) Заявлено 12,01.79 (21) 2715813/18-21 с присоединением заявки Мо(51)М. Кл,з 6 01 В 33/12 Государственный комитет СССР но дедам изобретений н открытий(088.8) Дата опубликования описания 151 2,80(72) Авторы изобретения В.Ю.Чижиков и Г.В.Храбастава Московский ордена Ленина авиационный институт им. Серго Орджоникидзе(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ АСИМИЕТРИИ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ1Изобретение относится к контроль,ю-измерительным устройствам, используемым при производстве прецизионных магнитоэлектрических преобразователей с постоянными магнитами (например, В датчиковмомента) для контроля магйитной асимметрии постоянных магнитов.По основному авт.св, 9 448409 известно устройство, содержащее координатный блок, измерительный зонд 10 с датчикомХолла, генератор переменного напряжения, датчик уровня компенсации, блок вычитания, переклютель пределов измерения, усилитель, датчик показателя экстремума, блок д управления координатным устройством, регистрирующий блок и управляемый ключ 1,.Недостаток известного устройства заключается в том, что такое устрой- Щ ство позволяет измерять только один вид магнитной асимметрии постоянных магнитов, который проявляется в виде смещения максимума кривой индукции .над полюсом магнита. Эксперименталь ные исследования поля постоянного магнита показали, что имеется вторая разновидность магнитной асимметрии, проявляющаяся в виде несимметричность распределения индукции над полюсом. ЗО 2Такой вид .асимметрии является при-" Иинай возникновения ряда погрешностей магнитаэлектрических преобразователей, например, нестабильность 1крутизны выходной характеристики, возникновение нерабочих сил и моментов.Цель изобретения - расширение Функциональных вазможностей устРойства для контроля магнитной асимметрии.Цель достигается тем, что в устройство для контроля асимметрии пастоян.нйх магнитов, содержащее датчик Холла и датчик уровня компенсации, подключенные к генератору переменного напряжения, координатное устройства, своим выходом подключенное к датчику Лалла, блок вычитания, входы которого подключены к датчику Холла и датчику уровня компенсации, а выход связан с управляемым ключом, включенным между датчиком Холла и переключателем пределов измерения, усилитель, реги" стрирующий блок, двухканальный экспериментальный регулятор шагового типа, содержащий датчик показателя экстремума, соединенный с выходом усилите" ля и блок управления координатным .устройством, вход которого подключен к датчику показателя экстремума, а выход соединен с регистрирующим блоком,введены последовательно соединенные переключатель вида измерений, логический блок, дополнительный управляемыйключ, первый интегратор и первый сумматор, последовательно соединенныевторой интегратор, инвертор и второйсумматор, при этом выходы первого ивторого сумматоров подключены к второ му входу регистрирующего блока, второй выход логического блока соединен с вторым входом координатного блока, второй выход дополнительного управляемого ключа подключен к входу второго интегратора, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, первый вход последнего подключен к второму входу второго сумматора, вход переключателя вида измерений подключен к выходу усилителя, а выход пере" ключателя вида измерений соединен с входом датчика показателя экстремума.Яа чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство содержит координатный блок 1, измерительный диод с датчиком 2 Холла, генератор 3 переменного напряжения, датчик 4 уровня компенсации, блок 5 вычитания, переключатель 6 пределов измерения, усилитель 7, датчик 8 показателя экстремума, блок 9 управления координатным устройством регистрирующий блок 10, управляемыйключ 11, переключатель 12 вида измерений, логический блок 13, дополнительный управляемый ключ 14, интеграторы15 и 16, инвертор 17 и сумматоры 18и 19,Устройство работает следующим образом.Измерение обоих видов асимметриимагнитов производится в двух режимах,устанавливаемых переключателем 12вида измерений. 40 В первом режиме определяются коор-ф динаты максимального значения магнитной индукции над полюсом магнита, Для этого переключатель 12 устанавливается в положение 1. Координатный блок 1 включающий два исполнительных двигателя с понижающими редукторами, осуществляет двухкоординатное перемещение зонда с датчиком 2 Холла относительно поверхности полюса контролируемого магнита. ЭДС с датчика Холла пропорциональная индукции магнитного поля, поступает на переключатель 6 пределов измерения. С выхода усилите ля 7 сигнал поступает на вход двухка нального экстремального регулятора шагового типа, включающего датчик 8показателя экстремума блок 9 управления координатным устройством и координатное устройство, Блок 9 управления координатным устройством производит остановку шаговых двигателей после того, как уровень сигнала с датчикпоказателя экстремума становится нижепорога чувствительности регулятора,и переключает предел измерения на более точный, после чего продолжается поиск максимума. В целях повышения точности контроля магнитной асимметрии в устройстве предусмотрена возможность определения незначительных отклонений магнитного поля, что имеет место вблизи точки максимума. Для этого датчиком 4 уровня компенсации задается необходиМый уровень компенсируемого поля. Далее сигнал поступает на блок 5 вычитания, где вычитается из сигнала с датчика Холла. Датчик Холла и датчик уровня компенсации питаются от одного генератора напряжения. Со схемы вычитания сигнал, пропорциональный отклонению магнитного поля от заданного уровня, поступает на пеоеключатель пределов измерения Переключение на схему компенсации осуществляется блоком 9 управления после перехода на самый малыи предел измерения с помощью управляемого ключа 11. В момент достижения точки абсолютного экстремума производится остановка обоих двигателей, Координаты точки экстремума, характеризующие магнитную асимметрию, определяются регистрирующим блокам 10, который содержит счетчики импульсов для каждой из координат.Во втором режиме определяется несимметричность магнитной индукции относительно геометрической оси магнита, Исследования показывают, что в магнитоэлектрических преобразователях выходной сигнал зависит от величины магнитной индукции, усредненной по активной зоне рабочего зазора (зоне расположения рабочих обмоток). Поэтому второй вид асимметрии оценивается коэффициентом, несимметричности индукции , определяемым как отношение разности средних значений индукции, с обеих половин полюса В , Вк среднему значению по всему полюсу ет 60 г - координаты, ограничи-вающие активную зону рабочего зазора.Поскольку измерение магнитной индукции осуществляется дискретно,определение коэффициента несимметричности осуществляется численным методом путем суммирования значений индукции на какдом шаге координатного устройства.Для этого переключатель 12 устанавливается в положение 11.Сигнал с выода усилителя 7 поступает на логичес ое устройство 13, которое управляет788061 формула иэобретейия ключом 14, и координаты блоком 1. Логический блок обеспечивает перемещение измерительного зонда последовательно над каждой половиной полюса магнита. При перемещении зон 4 да над одной половиной ключ 14 находится в положении 1, сигнал с усилителя5 7 поступает на интегратор 15 и далев на сумматоры 18 и 19. По окончании движения по обеим координатам логичеС- кое устройство переводит ключ в положение 11, координатное устройство при этом перемещает зонд на вторую половину полюса. При этом сигнал с усилителя 7 поступает на интегратор 16, далее на сумматор 18 и через инвертор 17 на сумматор 19. В резуль тате на сумматоре 19 формируется числительвыражения (1), на сумматоре 18 - знаменатель И выражения (1) . С обоих сумматоров сигналы поступают на регистрирующий блок 10, Коэффици О ент несимметричности определяется как отношение показаний И , - регистриф Ц 2рующего блока,Коэффицие нт не симметрич ности и координаты точки максимума магнитной индукции являются основными показате 25 вями магнитной асимметрии постоянных магнитов, позволяющими получать непосредственную количественную оценку ряда погрешностей магнитоэлектрических преобразователей (например, нестабиль-ЗО ность крутизны, нелинейность выходной характеристики, величины нерабочих сил и моментов) .Использование изобретения позволяет измерять два основных показателя маг- З 5 нитнои асимметрии и за счет повышения эффективности контроля снизить бракпостоянных магнитов по магнитнойасимметрии. Это способствует повыше-нию точности и стабильности прецизионных магнитоэлектрических преобразователей . Устройство для контроля асимметриипостоянных магнитов по авт. св.9 448409, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введеныпоследовательно соединенные переключатель вида измерений, логический блок,дополнительный управляемый ключ, первый интегратор и первый сумматор, последовательно соединенные второй интегратор, инвертор и второй сумматор,при этом выходы первого и второгосумматоров подключены к второму входурегистрирующего блока, второй выходлогического блока соединен с вторымвходом координатного блока, второйвыход дополнительного управляемогоключа подключен к входу второго интегратора, выход которого соединен свторым входом первого сумматора, первый вход последнего подключен к вто"рому входу второго сумматора, входпереключателя вида измерений подключен к выходу усилителя, а выход пере"ключателя вида измерений соединен свходом датчика показателя экстремума.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 448409, кл. С 01 В 33/12, 21,02.73 е ВНИИПИ Заказ 834 б/5Тираж 1019 Подписное Филиал ППП Патент",г. Ужгород,ул.Проектная,4