Устройство для определения магнитных свойств материалов

.801046 СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 11 0 .01 В 33/12 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1. Заявка Японии Р 48987, кл. 110 РО, О 01 В 21/08, 1971,2. Авторское свидетельство СССР В 742817, кл. 0 01 Н 21/06, 1980. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ, содер жащее интегратор, ограничитель и ус литель, о т л и ч а ю щ е е с я, тем, что, с целью повышения точности измерения магнитных потерь, в него введены последовательно соединенные генератор ступенчатого напря жения, компаратор и формирователь импульсов, два блока выборки и хранения, счетчик импульсов, преобразователь напряжение - число импульсов и логический блок, причем вход,интегратора соединен с источникомпервого сигнала, а выход - с вторымвходом компаратора, выход Формирователя импульсов соединен с управляющим входом первого блока выборкии хранения, выход которого соединенс управляющим входом ограничителя,входы ограничителя, а также первогоблока выборки и хранения соединеныс источником второго сигнала, выход ограничителя соединен с последовательно соединенными усилителем,вторым блоком выборки и хранения,управляющий вход которого соединенс выходом формирователя импульсов,преобразователем напряжение - числоимпульсов и счетчиком импульсов, вь 1 ходы компаратора и преобразователянапряжение - число импульсов соеди-,нены со входами логическогб блока,выход которого соединен с входомгенератора ступенчатого напряжения.Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для определения магнитных свойств материалов: магнитных потерь и напряженности магнитного поля, связанного с ширинойпетли .гистерезиса. 5Определение магнитных потерь материалов связано с измерением активной мощности в нагрузке низким коэффициентом мощности (сов ч).Известно устройство для иэмере О ния активной мощности в нагрузке с .низким сов 9, содержащее сумматор, интегратор ( или дифференциатор )и измеритель мощности 1 ).Однако точность измерения данного устройства для нелинейной нагрузки недостаточна.Известно устройство для определения магнитных потерь, содержащее дифференциатор, ограиичитель и усилитель одного иэ,сигналов, а также интегратор второго сигнала(2 .Однако точность измерения известного устройства недостаточна.Цель изобретения - повышение точности измерения магнитных потерь.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения магнитных свойств материалов, содержащее интегратор, ограничитель и усилитель, введены последовательноЗО соединенные генератор ступенчатого напряжения, компаратор и формирователь импульсов, два блока выборки и хранения, счетчик импульсов, преобразователь напряжение - число им пульсов и логический блок, причем вход интегратора соединен с источником первого сигнала, а выход с вторым входом компаратора, выход формирователя импульсов соединен 46 с управляющим входом первого блока выборки и хранения, выход которого соединен с управляющим входом ограничителя, входы ограничителя, а также первого блока выборки и хране ния соединены с источником второго сигнала, выход ограничителя соединен с последовательно соединенными усилителем, вторым блоком выборки и хранения, управляющий вход которого соединен с выходом формирова-теля импульсов, преобразователем напряжение - число импульсов и счетчиком импульсов, выходы компаратора и преобразователя напряжение число импульсэв соединены с входами 55 ло:ического блока, выход которого соединен с входом генератора ступенчатого напряженияНа фиг. 1 представлена функциональная схема устройства, на фиг. 2- 60 диаграммы работы устройства.Напряжение 68, пропорциональное скорости изменения магнитной индукции, с измерительной обмотки образца подается на интегратор 1, выход 65 которого, а также выход генератора 2 ступенчатого напряжения соединены с входами компаратора 3. Выход компаратора 3 соединен с входом формирователя .4 импульсов, выход которого соединен с управляющим входом первого блока 5 выборки и хранения. На измерительный вход блока 5 поступает сигнал 0 , про.- порциональный напряженностй магнитного поля Н(С), Выходное напряжение блока 5 поступает на управляющий вход ограничителя б, измерительный вход которого соединен с источником сигнала Вн. Выход ограничителя б соединен с входом усилителя 7, последовательно соединенного с вторым блоком 8 выборки и хранения напряжения, управляющий вход которого соединен с выходом формирователя 4. Выход устройства 8 соединен с последовательно соединенными преобразователем 9 напряжение - число импульсов и счетчиком 10 импульсов. Выходы компаратора 3 и преобразователя 9 соединены с входами логического блока 11, выход которого соединен с управляющим входом генератора 2.Устройсво работает следующим образом. НапРЯжение цс. ( фиг, 2 ю) генератора 2 сравнивается компаратором 3 с,сигналом 08,пропорциональным индукции В (фиг 2 Б). Выходной импульс компаратора 3 имеет прямоугольную форму с перепадами в моменты времени -;исоответствующие равенству 1с =ц .Формирователь 4 вырабатывает два коротких импульса в течение каждого периода, передние фронты которых формируются:в моменты времени 1 1 и соответст:венно. Первый импульс позволяет сформировать в блоке 5 постоянное напряжение, пропорциональное Н(1), второй - Н(1 ) (фиг. 28) . Эти напряжения поступают на ограничитель. б, выходное напряжение которого П,кр (фиг. 2 ) содержит значительную постоянную составляющую, Последняя уменьшается (или исключается) усилителем 7, позволяющим получить выходной сигнал Вс (фиг, 2 д), причем разность а 0 = 0 ( ) - и (".2)со 2пропорциональна й = Н 1 ) - Н(2)1ширине петли гистереэиса, соответствующей индукции В, КВ = В , где К, - коэФфициент пропорцйональйости,Величина аЦ преобразуется в постоянное напряжение вторым блоком 8 выборки и хранения, а затем - в число импульсов преобразователем 9, Полученное число импульсов суммируется в счетчике 10.После окончания счета импульсов выходное напряжение генератора 2 изменяется на величину Цв и преобраэование сигналов повторяется до тех пор, пока, напряжение 0 (фиг. 2 а) не будет меньше минимального напряжения У. Тогда число импульсов, зарегистрированных счетчиком 10, пропорционально.магнитным потерям. Повышение точности измерения магнитных потерь достигается за счет того, что при формировании сигналов исключается дифференцирование, которое сопровождается значительными фазовыми погрешностями, что харак-. терно для испытаний магнитных материалов в сильных полях,На фиг, 2 е представлены зависимости напряженности магнитного поля Н от магнитной индукции В для двух половин восходящей и нисходяцейветвей петли гистерезиса, а такжеЬ = Ь(В). Наибольшее значение ширины петли. гистерезиса превышает величину Ь = 2 Н(0) не более, чем в 2- 5 3 раза, в то время как Н(В ) можетпревищать Н(0) в сотни раз. Этообстоятельство является причинойнизкой точности известных средствизмерения магнитных потерь, так как 0 измеряемая величина составляет весьма малую часть входного сигнала, Впредлагаемом устройстве результатизмерения получается путем обработки сигнала у полученного ограниСОфчением Н 1), причем величина О (С) -Б (1 близка к наибольшему изменейиюэтого напряжения.1046721 Составитель А.ГуськовРедактор Н.Сташишина Техред Ж,Кастелевич Корректор С.Шекмар Тираж осударственного лам ивобретений Москва, Ж, Р акаэ 7 ее/46 НИИПИ по д 13035, 10 Подписноекомитета СССРи открытийушская наб., д. 4/5