Способ формирования магнитного потока в ферромагнитном образце

(72) В,К. Новиков и В,В. Моисеенко (71) Владимирский политехнический институт(56) 1. Сб. "Исследования в области теоретического и прикладного магнетизма". АН СССР, ИФМ, вып. 26, 1967, с. 111.2. Кгце И. Ац 1 гесЬйегЬа 1 Тцпе Нег вдпцвйоппЦеп 1 пйцЕоп Ье ЬоЬап Ре 1 дягосЬеп п Ргцй 3 осЬеп Гцг Е 1 е 1 сггоЬ 1 есЬе, АгсЫч йцг гесЬпясЬея Меззеп цпй 1 цйц вггдс 1 е МеявйесЬпд 1 с. М. 11, 1962 (прототип).(54)(57) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ МАГНИТНОГО ПОТОКА В ФЕРРОМАГНИТНОМ ОБРАЗЦЕ, основанный на первоначальном намагничивании образца периодическим током произвольной формы и корректировании формы этого тока путем последовательных приближений до совпадения формы ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ магнитного потока с формой эталонного сигнала, о т л и ч а ю щ и й с ж тем, что, с целью повышения точности воспроизведения заданного закона изменения. магнитного потока, форму эталонного сигнала задают нормированной во времени последовательностью дискретных значений, на каждом шаге последовательных приближений фиксируют пары дискретных значений сигналов, пропорциональных току и магнитному потоку, для каждого нормированного дискретного значения магнитного по-тока определяют в пределах одноименных интервалов монотонности номер равного ему дискретного значения эта" Е лонного сигнала, который присваивают значению тока намагничивания, сопря женному с выбранным значением магнит.- ного потока, формируют временнуюЮЩ% последовательность дискретных яначека ний тока намагничивания в порядке возрастания номеров и воспроизводят ее на следующем шаге последовательных приближений.Изобретение относится к магнитнымизмерениям и может быть использовано в автоматизированных измерительных устройствах для испытаний магнитных материалов и изделий из них. 5Известен способ получения синусоидального потока индукции в ферромагнитном образце с помощью следящих систем, состоящий в том, что образец намагничивают периодическим 1 О током, получают сигнал рассогласования, пропорциональный разности эта лонного сигнала и сигнала магнитногопотока, и корректируют сигнал тока намагничивания путем вычитания из не го полученного сигнала рассогласования до совпадения формы магнитного.потока с формой эталонного сигнала 11,20Недостаток способа . заключаетсяв том, что система, в которой в качестве корректирующего воздействияпринимается величина рассотласованиямежду эталонным сигналом и сигналоммагнитного потока, сводится к системе регулирования с нелинейным элементом в контуре регулирования, работакоторой может быть неустойчива,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является епособ формирования синусоидального закона изменения магнитного потока вобразце, состоящий в том, что образец намагничивают периодическим током произвольной Формы и корректируют З 5форму этого тока путем введения всостав основной гармоники сигнала то-ка намагничивания высших гармонических составляющих, причем необходимыеамплитудно-Фазовые соотношения между 4 Осигналами основной гармоники и каждой высшей гармоникой устанавливают последовательными приближениямидо совпадения формы магнитного потокес формой эталонного сигнала 2.Точность формирования заданногозакона изменения магнитного потокав образце определяется количествомвысших гармоник, вводимых в составосновного сигнала, которое при прак Отической реализации данного способаявляется ограниченным по технико-эко"номическим причинам. Кроме того, спо-.соб характеризуется сложностью алго-,ритма управления амплитудно-фазовыми 55соотношениями между гармониками, так.как регулирование одновременно про;изводится по двум параметрам - по амплитуде и по фазе, а формированиеуправляющего воздействия - по оценкеинтегрального параметра, например,коэффициента гармоник, или спектральных характеристик сигнала магнитнойиндукции. Регулирование амплитуднофазовыми соотношениями с целью получения заданной формы магнитного пото".ка неизбежно приводит к изменению ам,плитуды магнитного потока от заданной,что требует повторения процесса коррек.ции формы магнитной индукции,Цель изобретения - повышение точности воспроизведения заданного закона изменения магнитного потока в ферромагнитном образце,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу формирования маг.нитного потока в ферромагнитном образце, основанном на первоначальномнамагничивании образца периодическим током произвольной формы икорректировании формы этого тока путем последовательных приближений до совпадения формы магнитного потока с формой эталонного сиг.нала, форму эталонного сигнала задают нормированной во времени последовательностью дискретных значений,на каждом шаге последовательных приближений фиксируют пары дискретныхзначений сигналов, пропорциональныхтоку и магнитному потоку, для каждогонормированного дискретного значениямагнитного потока определяют в пределах одноименных интервалов монотонности, номер равного ему дискретного значения эталонного сигнала,который присваивают значению токанамагничивания, сопряженному с выбранным значением магнитного потока,формируют временную последовательность дискретных значений тока намагничивания в порядке возрастанияномеров и воспроизводят ее на следующем шаге последовательных приближений.На фиг. 1 приведена функциональнаясхема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг, 2 - времен"ные диаграммы.Устройство (фиг. 1) состоит из последовательно соединенных функционального генератора 1 кодов, электронно-вычислительной машины (ЭВМ) 2, цифро-аналогового преобразователя 3, усилителя 4, намагничивающей обмотки 5 и резистора 6, последовательно,Способ осуществляется следующим образом,Первоначально намагничивают исследуемый ферромагнитный образец Опроизвольной формой токаЦ (фиг.2),амплитуда которого устанавливаетсяиз условия получения требуемой амплитуды магнитного потока в образце, спомощью управляемого таймером 10 15функционального генератора 1 кодов,сигнал с выхода которого через ЭВМ 2,цифро-аналоговый преобразователь 3и усилитель 4 подается на намагничивающую обмотку 5 (фиг. 1) На фиг. 2 20форма тока намагничивания для упрощения выбранасинусоидальной. Коррекцию формы тока намагничивания, пред, ставленного кодами, пропорциональными дискретным значениям непрерывного 25сигнала, осуществляют с помощью ЭВМ 2Эталонный сигналЦ ф(фиг. 2) такжезадают функциональным генератором 1кодов в виде последовательности дискретных значений, обозначенных номерами п, например, в порядке их возрастания от 1 до М , причем каждыйномер однозначно определяет временнуюкоординату дискретного значения этогосигнала., задаваемого таймером 10.Вре 35менная координата эквивалентна адресу ячейки памяти в ЭВМ 2, в которуюзаносится код, пропорциональный этому значению.Процесс коррекции для первого шага последовательных приближений. Спомощью аналого-цифрового преобразователя 9, подключенного входами к рези".стору 6 и к измерительной обмотке7 через интегратор 8, фиксируют в па мяти ЭВМ 2 петлю гистерезисаф(фиг.1)в виде пар дискретных значений сигналов,. пропорциональных току и магнитному потоку. Затем с помощью блока .11 сравнения кодов для каждого дискретного значения сигнала магнитногопотокаФ(Ф)находят:.равное значение эта 75 4лонного сигналами ф . Например, значе-,нию Ю, соответствует значение Ц .9,пДля устранения неоднозначности поискведут на одноименных интервалах моно" тонности ОВ . Значение 7 координатами и -ой точки петли гистерезиса связано с дискретным значением тока намаг" ничиванияи, которому присваивают номер найденного значения эталонного сигнала. Аналогично определяют.и остальные дискретные значения тока намагничивания, которые затем запоминают в специально отведенном массиве памяти ЗВМ 2 в порядке возрастания их номеров и воспроизводят. на следующем шаге коррекции в моменты времени, определяемыми номерами этих значений по сигналам таймера 10. Форма воспро.- изводимого тока намагничивания соответствует скорректированной форме токжщ (1(фиг, 2).Форма динамической петли гистерезиса, определяемой в основном величиной динамической коэрцитивной силы, зависит от относительного уровня высших гармонических составляющих в спектре сигнала магнитного потока. Поэтому перемагничивание образца на следующем шаге последовательных приближений скорректированной формой тока щ(Ц, определенной на первом шат ге при изменении координаты петли гистерезиса, связанной с магнитным потоком, по синусоидальному закону, вызывает уменьшение ширины этой петли, что на фиг. 2 показано кривой96,). Затем аналогично, производится, следующий шаг коррекции и т.д. Окончание процесса коррекции характеризуется установлением неизменной формы петли гистеревиса, при которой ис1комая форма тока намагничивания обес 1печивает заданный .закон изменениямагнитного потока.При использовании предлагаемогоспособа повышается точность воспроизведения заданной формы магнитногопотока, так как не требуется формировать высшие гармоники в сигналетока намагничивания, как указано впрототипе, и ограниченное количествокоторых определяет предел точности./5 Фил НПП "Патент", г. Ужгоро роектная,Редактор А. Киштулинец омитета ССоткрытийкая наб.,орректор А. Зимокосо