Устройство для получения синусоидальной индукции в ферромагнитных образцах

(5 1 В. 33/ РЕТЕН ЕЛЬСТВ вицк к иэмер ь испол ных харакериалов в СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМРИ ПЮТ СССР ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВ(71) Институт прикладной физикАН БССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯСОИДАЛЬНОЙ ИНДУКЦИИ В ФЕРРОМАГОБРАЗЦАХ(57) Изобретение относитсятельной технике и может бытзовано при измерении магниттеристик ферромагнитных мат режиме синусоидальной индукции. Цельюизобретения является повышение точности формирования синусоидальйойформы индукции эа счет уменьшения фазовых сдвигов между основной и высшими гармониками намагничивающего сигнала нри перемагничивании образца вшироком диапазоне значений магнитнойиндукции, повьппения устойчивости устройства. Устройство содержит усилитель 1 мощности, исследуемый образец2 с намагничивающей 3 и измерительной4 обмотками, выделяющий фильтр 5,блок 6 автоматической регулировкиослабления фнпьтра 5, Связь между блоками устройства приводит к возникнове- анию отрицательной обратной связи (ОС) фна частотах, лежащих за пределами полосы подавления фильтра 5, и положительной ОС на частоте режекции фильт;ра 5. 2 э.п.ф-лы, 3 ил,Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь 25 зовано при измерении магнитных характеристик Ферромагнитных материалов врежиме синусоидальной индукции.Цель изобретения - повышение точности формирования синусоидальнойформы индукции за счет уменьшения фа.зовых сдвигов между основной и высшими гармониками намагничивающегосигнала при перемагничивании образцав широком диапазоне значений магнитной индукции, повьппение устойчивостиустройства. 15На фиг.1 приведена блок-схема устройства; на фиг,2 - схема режекторного фильтра; на фиг.3 - схема блокаавтоматического регулирования ослабления режекторного фильтра. 20Устройство содержит усилитель 1мощности, исследуемый образец 2 с намагничивающей 3 и измерительной 4 обмотками, перестраиваемый по частотережекторный фильтр 5 с регулируемымослаблением, блок б автоматическойрегулировки ослабления фильтра 5. Выход усилителя 1 соединен с намагничивающей обмоткой 3, охватывающей образец 2, измерительная обмотка 4 соедииена с входом режекторного фильтра 5,выход которого соединен с входом усилителя 1 и с входом блока 6, выходкоторого соединен с управляющим входом режекторного фильтра 5,Фильтр 5 включает двойной Т-образный мост (2 Т мост) 7, вход которогосоединен с входом фильтра, операционный усилитель (ОУ) 8 и делитель 9 напряжения, Блок б содержит последова- щ 0тельно соединенные входной усилитель10 и делитель 11 напряжения, выходкоторого соединен с входами пиковыхдетекторов 12 и 13, выходы которыхсоединены с управляющими входами управляемых аттенюаторов 14 и 15, объединенные выходы которых соединены свыходами блока б, 2 Т мост 7 включаетпеременные резисторы 16-18, объединенные общей механической связью и 50конденсаторы 19 - 21, выход 2 Т моста 7соединен с неинвертирующим входом ОУ8, инвертирующий вход которого соединен с его выходом, входом делителя 9напряжения и выходом Фильтра 5, средняя точка 2 Т моста 7 соединена с выходом целителя 9 напряжения и управляющим входом фильтра 5. Делитель 9напряжения имеет переменный резистор 22 и резистор3, пиковый детектор 12включает диод 24, аноц которого соединен с входом пикового детектора, акатод с его выходом, и конденсатор25, выводы которого соединены с катодом диода 24 и общей шиной. Пиковыйдетектор 13 содержит диод 26, катодкоторого соединен с его входом, аанод с выходом, и конденсатор 27, выводы которого соединены с анодом дно"да и общей шиной, аттенюаторы 14 и 15выполнены на транзисторах 28 и 29 соответственно и-р-п и р-и-р типа, базы которых соединены с управляющимивходами аттенюаторов, коллекторы сих выходами, а эмиттеры - с общей шиной.Режекторный фильтр 5 является перестраиваемым по частоте, перестройка осуществляется ивменением сопротивлений резисторов 16-18, Ослабление фильтра 5 зависит от соотношениясопротивлений резисторов 22 и 23, резистор 22 задает минимальное ослабление фильтра 5. Последний ослабляетсигнал на частоте, определяемой параметрами 2 Т моста 7 и поворачиваетфазу на этой частоте на 180 о,Блок 6 работает следующим образом.Сигнал с выхода фильтра 5 подает"ся на вход блока б, усиливается усилителем 10, делится делителем 11 иподается на диоды 24 и 26. Если егоамплитуда больше падения напряженияна этих диодах, через них начинаеттечь ток, который заряжает конденсаторы 25 и 27 соответственно во времяположительной и отрицательной полуволн. В зависимости от напряжения наконденсаторах .25 и 27 рабочие точкитранзисторов 28 и 29 смещаются повольтамперным характеристикам на бо"лее крутые участки, что приводит куменьшению их дифференциального сопротивления, Это сопротивление в своюочередь шунтирует резистор 23 фильтра 5, что приводит к уменьшению коэффициента передачи фильтра 5 на частоте подавления. Следствием этого является уменьшение сигнала на входеблока 6. Амплитуда установившихся ко"лебаний задается делителем 11,Устройство работает следующим образом.Связь между блоками устройства,показанная на фиг.1, приводит к возникновению отрицательной обратнойсвязи (ОС) на частотах, лежащих за14прецеламц пс 1. сн ь появления сильтра 5, и положите:п ц)ц ОС ца частоте режекциц фильтра 5.Услония 1 при кото 1)ых в устройст не возникает ус Ройчиный автоколебательный процесс с частотой режекции Г и соблюдается требование линейнос- Рти для частот 3 Г и более, соответствуют следующему.Диапазон регулирования коэффициента передачи фильтра 5 на частоте режекции должен удовлетворять усло-: вию К ( с К фМОН максусК и К , - соотв е тств енно наиФ фМИНменьший и наибольший, коэффициенты передачи фильтра 5 на частоте ГР,К- коэффициент усиления усилителя 1 на частоте Гр,При минимальном коэффициенте передачи фильтра 5 Кна частоте ГРФего коэффициент передачи на частотах ЗГР и более должен достигать значе.ния, близкого к единице, Наличие блока 6 принодит к тому, что при увеличении амплитуды сигнала на его входе коэффициент передачи фильтра 5 на частоте ГР уменьшается нелинейно. В зависимости от соотношения сопротивлений транзисторов 28 и 29 коэффициент передачи фильтра 5 на частоте 1) принимает различные значения. При этом чем меньше сопротивление аттенюатора 14 или 15, тем меньше коэффициент передачи фильтра 5 на частоте по" давления.Особенностью устройства является отсутствие фазового сдвига между сигналами в образце и задающем генераторе, а также то, что отрицательная и . положительная ОС обеспечиваются одним блоком - режекторным фильтром. Это обеспечивает высокую точность задания синусоидальной индукции в образце в широком диапазоне напряженности перемагничинающего поля.Формула изобретения1. Устройство для получения синусоидальноц индукции в ферромаг),итных 4 ц) ",/образцах, содержащее намагничивающуюи цэмерительную обмотки, усилительмощности, выход которого соединен спервым выводом намагничивающей обмотки, второй вывод которой соединен собщей шиной и первым выводом измерительной обмотки и режекторный фильтр,отличающееся тем, что, сцелью йовышения точности формированияиндукции синусоидальной формы, оноснабжено блоком автоматической регулировки ослабления режекторного фильтра, при этом нход режекторного фильт"ра соединен с нторым выводом измерительной обмотки, а выход режекторного фильтра соединен с входом усилителя мощности, причем вход блока автоматической регулировки ослаблениярежекторного фильтра соединен с выхо"дом режекторнбго фильтра,.а выход .блока автоматической регулировки ослабления режекторного фильтра соединен с управляющим входом режекторного 25 фильтра.2. Устройство по п,1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок антоматической регулировки ослабления режекторного фильтра выполнен в виде пос- ЗО ледовательно соединенных усилителя иделителя напряжения, ныход которогосоединен.с входами днух пиковых детекторов, выходы которых соединены суправляющими входами аттенюаторов с 35объединенными первыми выводами, соединенными также с выходами блока автоматической регулировки, вход которого соединен с входом усилителя,при этом вторые выводы аттенюаторовсоединены с общей шиной.3. Устройство по и.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что режекторныйфильтр выполнен в виде двойного Т-образного моста, перестраиваемого по 45частоте, выход которого соединен снеинвертирующим входом операционногоусилителя, выход которого соединен синнертирующим входом операционногоусилителя, входом делителя напряжения 50и выходом режекторного фильтра, входкоторого соединен с входом двойногоТ-образного моста, а выход делителянапряжения соединен со средней точкойдвойного Т-образного моста и управляющим входом режекторного фильтра, 55