Устройство для измерения электромагнитных параметров испытуемого образца высокочастотного ферромагнетика

Союз Соаетскиа Соцнапнстнческнк Респубпнк(61) Дополнительное к авт, свид-ву - (22) Заявлено 3004,80 (21) 2915998/18-21 с присоединением заявки Мо(511 М. Кл. С 01 В 33/12 ГОсударствеивый комитет СССР по дедам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Рижский Краснознаменный институт-гражданской авиации им,Ленинского комсомола "(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ИСПцТУЕМОГО ОБРАЗЦА ВЫСОКО 1 АСТОТНОГО ФЕРРОИАГНЕТИКА Изобретение относится к электро- измерительной технике и может быть использовано для измерения электромагнитных параметров ферромаг 5 нетиков на высоких . частотах, в частности магнитной проницаемос". ти.Наиболее близким к предлагаемому по назначению и технической сущнос О ти является устройство для измерения электромагнитных параметров испытываемого образца высокочастотного ферромагнетика, содержащее коаксиальный держатель, выполненный в виде наружного цилиндра с центральным электродом, и последовательно соединенные делитель напряжения и операционный усилитель с положительной обратной связью, в цепь 2 О которого последовательно включены наружный цилиндр и центральный элект" род коаксиального держателя, Достоинством известного устройства является хорошая универсальность ис пользования для измерения электромагнитных параметров ферромагнети. ков в широком интервале свойств при сравнительной простоте конструк,ции 11.ЗО Недостатком этого устройства является низкая точность измерения по причине паразитного влияния на исходные результаты. собственных параметров устройства (в основном держателя) которые практически имеют тот же порядок, что и показатели ис" пытываемого образца, а это особенно нежелательно в случае слабовыраженности электромагнитных характеристик ферромагнетиков.Цель изобретения - повышение точности измерения электромагнитных параметров высокочастотных ферромагнетиков, в частности их магнитной проницаемости,Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения электромагнитных параметров испытуемого образца высокочастотного фер-. ромагнетика, содержащее коаксиаль ный держатель, выполненный в виде короткозамкнутого наружного цилиндра с центральным электродом, и последовательно соединенный с ним операционный усилитель с положительной обратной связью, снабжено двумя катушками индуктнвностн, соеднненнымн между собойпоследователано 89239встречно и индуктивно связаннымидруг с другом, при этом одна катушкаиндуктивности последовательно скороткозамкнутым наружным цилиндроми центральным электродом коаксиального держателя включена в цепьположительной обратной связи операционного усилителя, а другая - подключена свободным концом ко входуоперационного усилителя.1На Фиг.1 изображена принципиальная схема устройства; на Фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Устройство для измерения электромагнитных параметров испытываемогообразца высокочастотного ферромагнетика содержит коаксиальный держатель, 15имеющий на высоких частотах собственную индуктивность А и выполненный в виде короткозамкнутого наружного цилиндра 1 с центральным электродом 2, внутри которого (держателя) 26размещается испытываемый образец 3,например, тороидальной Формы, операционный усилитель 4 (Фиг,1) с положительной обратной связью, две катушки5 и б индуктивности, 25Катушки 5 и б индуктивности соединены между собой последовальновстречно и тесно индуктивно связаныдруг с другом. Коэффициент связи Копределяется соотношениемЗОМгде И - величина взаимоиндукции катушек 5 и б индуктивности;и.(.9 - соответствующие значения их1индуктивностей,Значение индуктивностивыбирается, исходя из условия )-М 1=,причем И, а соотношение междуи - таким образом, чтобы обеспечить необходимый уровень И. 4 ООдна из катушек индуктивности,в частности катушка 5 индуктивностипоследовательно с короткозамкнутым наружным цилиндром 1 коаксиального держателя и центральным электродом 2 включена в цепь положительной обратной связи операционного усилителя 4, а другая катушка б индуктивности подключена свободным концомк одному из его входов. Входы операционного усилителя 4 подключаются квыходу измерительного прибора (не показан), например к куметру (измерителю добротности) или к измерителю полных сопротивлений.55Устройство работает следующим образом.За счет реализации в устройствеусловия 1 -М =А в цепи положительной обратной связи операционного усилителя 4, включающей последовательно соединенные короткозамкнутый наружный цилиндр 1, центральный электрод 2 и катушку 5 индуктивности, обеспечивается известный из теории индуктивно связанных элементов так назы- бЯ ваемый "емкостный эффект" (или явление отрицательной индуктивности),причем эта цепь составляет лишь отдельный участок в общей последовательной цепи короткозамкнутого коаксиального держателя и обоих, катушек 5 и б индуктивности, имеющей выраженный индуктивный характер и питаемой от высокочастотного генератора измерител(- .ного прибора.В результате цепь пололжитель- ной обратной связи операционного усилителя 4 оказывается искусственно "очищенной" от собственной индуктивности д коаксиального держателя испытываемого образца, высокочастотного ферромагнетика, а определяемая посредством соответствующего измерительного прибора с учетом коэффициента усиления операционного усилителя реактивная составляющая полного сопротивления держателя с испытываемым образцом 3 касается только последнего и характеризует его реактивные электромагнитные свойства, в частности величину магнитной проницаемости в "чистом" виде.Таким образом, предлагаемое устройство, позволяет значительно повысить точность измерения электромагнитных характеристик высокочастотных Ферромагнетиков за счет исключения из измерительного процесса паразит- ного влияния собственных параметров держателя испытываемого образца. Это в целом увеличивает эффективность и качество магнитометрических измеренийФормула изобретенияУстройство для измерения электромагнитных параметров испытуемого образца высокочастотного Ферромагнетика, содержащее коаксиальный держатель, выполненный в виде короткозамкнутого наружного цилиндра с центральным электродом, и последовательносоединенный с ним операционный усилитель с положительной обратной связью, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено двумя катушками индуктивности, соединенными между собой последовательно-встречнои индуктивно связанными друг с другом, при этом одна катушка индуктивности последовательно с коротзакомкнутым наружным цилиндром и центральным электродом коаксиального держателя включена в цепь положительнойобратной связи операционного усилителя, а другая - подключена свободным концом ко входу операционногоусилителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2481794,кл. 6 01 8 33/12,22.05,78.Редакто ак одписно д.4/5 илиад ППП фПатентф,. г.ужгород, ул.Проектная,4 1250/69 ВНИИПИ Государст по делам изобр 113035, Москва, Ж