Устройство для определения статических магнитных характеристик ферромагнитных материалов

(56) 1. Авторское свиУ 864211, кл. Ц 01 Р2. Авторское свилеР 920598, кл01 Й Гордо СССР . етельств 3/ 14, 19 ельство 3/12, 19 госудАРственнцй комитет сссРпО делАм изОБРетений и ОтнРытийОПИСАНИЕ ИЗО(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯСТАТИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащееуправляемый источник тока и соединенную с ним намагничивающую обмотку,измерительную обмотку, подключенные к ней интегратор и нуль-орган,а также регистратор, первый входкоторого подключен к второму выходууправляемого источника тока, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, .с целью повышения точности измерений, внего дополнительно. введены запомина ющий усилитель, ключ, аналого-цифровой преобразователь, накопительный сумматор, формирователь управляющихимпульсов,. при этом выход интегратора через аналого-цифровой преобразователь и накопительный сумматор подключен к второму входу регистра.тора, вход .ключа, соединен с выходом . интегратора, а выход ключа - с входом запоминающего усилителя, выход кото-. рого подключен к второму входу интег" ратора, выход нуль-органа соединен с входом формирователя управляющих импульсов, первый, второй, третий и; Е четвертый выходы которого подключенй фу соответственно к входу управляемого МФ ,источника тока,. к разрешающему ( входу накопительного сумматора к управляющему входу ключа и к входу Я сброса интегратора.1128208 2Таким образом,. недостатком известного устройства, является низкаяточность определения статических маги- нитных характеристик, материалов.Наиболее близким к изобретениютехническим решением являетсяустройство для определения статическихмагнитных характеристик ферромагнитных материалов, которое содержит10 управляемый источник тока и соединенную с ннм намагничивающую обмотку,измерительную обмотку исцытуемогообразца,.подключенные к ней интегра",тор и куль-орган, а также регистратор, е первый вход которого соединен с вторым выходом управляемого источникатока 21Магнитные характеристики в известном устройстве также. определяются20 путем намагничивания образца ступенчато изменяющимся магнитным полем иизмерения приращений.магнитного потока образца, соответствующих. каждой., ступени. Данамическая погрешностьздесь уменьшена за счет того, чтокаждое следующее изменение напряженности намагничивающего поля проис" иеКходит после перехода образца в новое, сясто.ическое магнитное состояние. Этимустанавливается оптимальная длительность регистрации. кривых намагничивания для различных образцов материалов, Измерение приращений магнитногопотока образца в известном устройстве ся35производится с помощью интегратора,который используется и для суммирования измеренных значений 1 приращениймагнитного потока, чтобы получитьтребуемую зависимость потока от напыхряженности намагничивающего поля. от 4 ООсновное влияние. на погрешностьизмерения потока.при этом оказываетдрейф напряжения смещения нуля.ин-тегратора. Поскольку в известном о 45устройстве интегрирование произво-.дится в течение всего времени. регистрации характеристики, которое может. быть большим, порядка нескольких ри 1У:минут, эта погрешность может бытьвесьма значительной. Изобретение относится .к области .магнитных измерений и может бытьиспользовано для .метрологической,аттестации образцов магнитных матералов в.поверочной практике и дляконтроля качества магнитных матери"алов при их.производстве.Статические характерчстики ферро магнитных материалов являются основными при исследовании и расчетах динамических режимов, при создании новых видов материалов.Определение статических магнитныххарактеристик сводится к получениюкривых намагничивания и петель гист резиса, каждая точка которых имеет установившееся магнитное состояние.Известно устройство для .рвгистра ции статических характеристик ферромагнитных материалов, содержащее управляемый источник тока, соединен иые с ним генератор ступенчатого напряжения и намагничивающую обмотку, измерительную обмотку испы туемого образца, интегратор, ключ и регистратор 11.В известном устройстве статическ магнитные характеристики определяют Путем намагничивания испытуемого образца. ступенчато изменяющимся маг нитным полем и измерения приращений магнитного потока образца, соответствующих каждой ступени. При этом длительность. ступеней устанавливает достаточно большой, чтобы регистрируемые характеристики были статичес кими, Эта длительность определяется временем полного промагничивания образца, которое зависит от магнитн и электрических свойств материала, геометрических размеров образца, и различно. для разных участков кривых намагничивания, При выборе недостат но большой длительности ступеней в известном устройстве будет иметь мест динамическая погрешность измеренйя магнитного потока, обусловленная неполным промагничиванием образца и каждом изменении напряженности нама Иичивающего поля. Если эта длительность 5 О выбрана по наибольшему возможному. времени промагничивания, то необосновано увеличивается время интегрирования при регистрации полной кривой намагничивания и, следовательно, 55 возрастает погрешность, обусловленная , дрейфом. напряжения. смещения нуля интегратора, .1 Таким образом недостатком известного устройства является также низкая точность определения статических магнитных характеристик. ферромагнитных материалов. Цель изобретения- повышениеУстройство содержит управляемый 45 источник 1 тока, соединенную с ним намагничивающую обмотку .2 испытуемого образца 3, измерительную обмотку 4, подключенные к пей интегратор 5 и нуль-орган 6, регистратор 7, зало минающий усилитель 8, выход которого подключен к второму входу интегратора 5, ключ 9, выводы которого соединеныс выходом интегратора 5 и входом запоминающего усилителя 8, аналого цифровой преобразователь 10, накопительный сумматор 11 и формирователь 12 управляющих импульсов, Выход ин 3 1128Цель достигается тем, что в усг-,ройство, для определения статическихмагнитных характеристик Ферромагнит"ных материалов, содержащее управляемый источник тока и соединенную 5с ним намагничивающую обмотку, измерительную обмотку, подключенные кней интегратор и нуль-орган; а такжерегистратор, первый вход которогоподключен к.второму выходу управляемого источника тока, дополнительновведены запоминающий усилитель,ключ, аналого-цифровой преобразователь, накопительный сумматор, формирователь управляющих импульсов, при 15этом выход интегратора через аналогоцифровой преобразователь и накопительный сумматор подключен к второмувходу регистратора, вход ключасоединен с выходом интегратора а выход ключа - с входом запоминающегоусилителя, выход которого подключенк второму входу интегратора, выходнуль-органа соединен с входом формирователя управляющих импульсов, 25первый, второй, третий и четвертыйвыходы которого подключены соответственно к входу управляемого источ- .ника тока, к разрешающему входу накопительного.сумматора, к управляю- З 0щему входу ключа и к входу сброса1 интегратора.Это позволяет уменьшить влияниедрейфа напряжения смещения нуля интегратора на результаты измерения35магнитного потока при определениистатических магнитчых характеристикматериалов. Это также позволяет,исключить ручное регулирование длякомпенсации напряжения смещения нуля 440интегратора и его дрейфа перед про.ведением измерений.На чертеже представлена блок-схема устройства. 208 4тегратора 5 через аналого-цифровойпреобразователь 10 и накопительныйсумматор 11 подключен к второмувходу регистратора 7, первый входкоторого соединен с вторым выходомуправляемого цсточника 1 тока, Выходнуль-органа б подключен к входуФормирователя 12 управляющих импульсов, первый, второй, третийичетвертый выходы которого подкзпоченысоответственно к входу управляемогоисточника тока 1 к. разрешающемувходу накопительного сумматора 11, куправляющему входу ключа 9 и к входусброса интегратора 5.Устройство работает следующимобразом,При пропускании тока от управляемого источника тока 1.по намагничивающей обмотке" 2 в ней создается .магнитное поле которое намагничивает испытуемый образец 3 Напряженность этого поля однозначно определяется значением тока в намагничивающей обмотке 2. В момейт поступле",ния импульса с Формирователя 12управляющих импульсов на вход, управляемого источника 1 тока,в немпроисходит ступенчатое изменение токаи соответствующее ему изменение напряженности намагничивающего поляв намагничивающей обмотке 2. Приэтом испытуемый образец 3 перемагни"чивается. его магнитный поток.Ф изме-няется и в измерительной обмотке 4индуктйруется.импульс ЭДСе=-адфЯ 1, (1)где щ - число витков измерительнойобмотки 4.лДлительностьэтого импульса равнавремени изменения магнитного потокаобразца 3, а вольт"секундная площадьпропорциональна приращению, потока