Устройство для контроля параметров магнитопроводов

,801531 3/12 51)4 С 0 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ агн С):ь Ю ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРУ 9 17154, кл. С О К 33/12, 1982.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРО 3 Я ПАРАМЕТРОВ МАГНИТОПРОВОДОВ(57) Изобретение относится к м итным измерениям и предназначено дляконтроля параметров магнитопроводовс зазором, изготовленных измагнитомягких прецизионных сплавов. Цельизобретения - повышение точностиконтроля. Устройство содержит генератор 1 качающейся частоты, усилитель-формирователь 2, намагничивающую обмотку 3 контролируемого магнитопровода 4, намагничивающую обмотку 5 эталонного магнитопровода 6,измерительные резисторы 7 и 8, блок9 автоматической регулировки усиления, масштабирующий усилитель 10,вычитающий блок 11, модулометры 12и 13, регистратор 14 величины зазоран регистратор 15 магнитныхсвойств.Эталонный магнитопровод используется для задания крутизны частотнойзависимости магнитной проницаемости,не зависящей от величины магнитнойпроницаемости, что позволяет исключить погрешность измерения, связанную с возможным различием магнитнойпроницаемости материалов эталонногои контролируемого магнитопроводов.25 разом.С выхода генератора 1 качающей 55 ся частоты переменное напряжение, частота 1 которого периодически изменяется от Г до 1 поступает на вход усилителя-Формирователя 2, имеющего Изобретение относится к магнитнымизмерениям и может быть использованодля контроля параметров магнитопроводов с зазором, изготовленных из5магнитомягких прецизионных сплавов,например магнитопроводов магнитныхголовок,Бель изобретения - повышение точности контроля за счет исключенияпогрешности, связанной с возможнымразличием магнитной проницаемостиматериалов эталонного и контролируемого магнитопроводов.На фиг1 представлена бпок-схема устройства; на фиг. 2 - диаграмма работы устройства; на фиг. 3зависимость амплитудной магнитнойпроницаемости материала магнитопровода от частоты, поясняющая работу 20устройства,Устройство для контроля параметровмагнитопроводов содержит генератор1 качающейся частоты, усилительформирователь 2, намагничивающуюобмотку 3 контролируемого магнитопровода 4, намагничивающую обмотку5 эталонного магнитопровода 6, первыйи второй 8 измерительные резисторы, блок 9 автоматической регулировки усиления (АРУ), масштабирующийусилитель 10, вычитающий блок 11,первый 12 и второй 13 модулометры,регистратор 14 величины зазора и регистратор 15 магнитных свойств, причем к выходам генератора 1 качающей 35ся частоты через усилитель-формирователь 2 подключены последовательносоединенные намагничивающая обмотка 3и измерительный резистор 7 и последовательно соединенные намагничивающая обмотка 5 и измерительный резистор8, к выходу которого подключен модулометр 13, а выход резистора 7 соединен с первым входом вычитающего блока 11 и через последовательно соединенные блок 9 АРУ и масшатбирующийусилитель 10 - с регистратором 14величины зазора и вторым входом вычитающего блока 11, выход которого50подключен к регистратору 15 магнитных свойств и к модулометру 12Устройство работает следующим об Р:ф.К +Ф К, (1) а амплитуда магнитного потока фэ в эталонном магнитопроводе беэ зазора связана с магнитодвижущей силой Р, приложенной к обмотке 5, и магнитным сопротивлением К эталонного магнитоэпровода 6 соотношением Рт = фэ Кэ(Г), (2) Напряжение Б, на выходе измерительного резистора 7 (фиг. 2 б) пропорционально току через обмотку 3, соответственно магнитодвижущей силе Р, и определяется с учетом (1) выражени- ем Б,= К,фК,И) + КфК,= и, +(3) известный постоянный коэффициент;составляющая напряжения Бамплитудная модуляция которой обусловлена зависимостьюот частоты амплитудной проницаемости р материала магнитопровада в диапазоне частот (Г Г) (фиг. 3);составляющая с постоянной(независящей от частоть 1) где К,О,амплит удой. коэффициент передачи, прямопропорциональный частоте Г поступающего на его вход сигнала, в результате чего на намагничивающие обмотки 3 и 5, индуктивное сопротивление которых выбрано много большим сопротивлений резисторов 7 и 8, подается напряжение Б, амплитуда которого прямо пропорциональна его частоте (фиг, 2 а).В контролируемом и эталонном магнитопроводах индицируются магнитные потоки соответственно фм и ф , связанные с амплитудой Ц и частотой перемеиного напряжения на обмотках 3 и 5 известными соотношениями Б = = К, 2 Ф и Б = К, Г Ф,(где К, и К - постоянные коэффициенты), и, следовательно, условие Г - Г обеспечивает постоянство во времени амплитуд магнитных потоков Ф и ф, .мАмплитуда магнитного потока ф вм контролируемом магнитопроводе 4 связана с магнитодвижущей силой Г приложенной к обмотке 3, и магнитным сопротивлением К ферромагнитной части магнитопровода, зависимым от частоты, и К воздушного зазора, не зависимым от частоты, известным соотношением5 1)3Общая амплитудная модуляция напряжения 11 обусловлена, таким образом, амплитудной модуляцией его составляющей Б.Напряжение Ус измерительного резистора 8 пропорционально магнитодвижущей силе Г , и его амплитудная модуляция обусловлена частотной зависимостью амплитудной проницаемости материала эталонного магнитопровода.б.В связи с тем, что эталонный магнитопровод 6 изготовлен из того же материала, что и испытуемый магнитопровод 4, т.е, материал обоих магнитопроводов имеет одинаковую частотную зависимость амплитудной проницаемости, крутизна которой определяет . коэффициент амплитудной модуляции, напряжения Б совпадает с коэффициентом амплитудной модуляции составляющей Бнапряжения 11,.Напряжение Б, с резистора 7 поступает на первый вход вычитающего блока 11, на второй вход которого поступает синфазное с ним напряжение Б, (фиг. 2 в), полученное путем снятия амплитудной модуляции с напряжения Б, при прохождении последнего через блок 9 АРУ и последующего Формирования величины амплитуды с помощью масштабирующего усилителя 10 с управляемым коэффициентом передачи.Очевидно, что разностный сигнал на выходе вычитающего блока 11 О, =ц,-11, (Фиг. 2 г) имеет одинаковый коэффициент модуляции с напряжениемд Цслуаф да 11 11а ПЕ=-Б при этом показания регистратора 14 величины зазора пропорциональныи, с учетом (3) - магнитному соопротивлению зазора К а показания регистратора 15 магнитных свойств пропорциональны Б, , т.е. с учетомГ(3) - магнитному сопротивлению материала магнитопровода. Процесс контроля состоит в подборе такого коэффициента передачи масштабирующего усилителя 10, при котором показания модулометров 12 и 13 становятся одинаковыми.В предлагаемом устройстве эталонный магнитопровод используется для задания крутизны частотной зависимости магнитной проницаемости, которая не зависит от уровня магнитной проницаемости, что позволяет исключить погрешность измерения, свяэан 1042 10 15 20 25 30 40 45 50 55 ную с возможным различием магнитной проницаемости материалов эталонного и контролируемого магнитопроводов.Кроме того, устройство позволяет использовать один и тот же эталонный магнитопровод для контроля магнитопроводов различной Формы из одного материала, что важно при контроле изделий сложной формы, например магнитопроводов магнитных головок.Повьппение точности контроля объясняется также возможностью оценки погрешности контроля, обусловленной возможным отклонением зависимости 1 =М(Г) материала контролируемого магнитопровода от аналогичной зависимости материала эталонного магнитопровода, О величине указанного отклонения можно судить по степени различия Формы огибающей напряжений Б и Б при одинаковом коэффициенте модуляции их с использованием в качестве модулометров двух каналов двухлучевого осциллографа. Возможность оценки погрешности позволяет выбрать режим контроля, например интервал частот (Г Г,), при котором погрешность минимальна, и, тем самым, повысить точность контроля,Формула изобретения Устройство для контроля параметров магнитопроводов, содержащее намагничиваюшую обмотку контролируемого магнитопровода, первый вывод которой соединен с первым выводом первого измерительного резистора, намагничивающую обмотку эталонного магнитопровода,первый вывод которой соединен с первым выводом второго измерительногорезистора, а второй вывод соединен свторым выводом намагничивающей обмотки контролируемого магнитопровода,вычитающий блок, регистратор величинызазора и регистратор магнитныхсвойств, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повьппения точностиконтроля, оно снабжено усилителемФормирователем, блоком автоматическойрегулировки масштабирующим усилителем, первым и вторым модулометрамии генератором качающейся частоты,к выходу которого через усилительформирователь подключены вторые выводы намагничивающих обмоток, первыйвывод первого измерительного резистора соединен с первым входом вычи1531042 ц 1)н(у,) Составитель В, ГончаровТехред М, Ходанич Редактор Н. Туп Корректор В. Кабаций Тираж 714комитета по иэобрМосква, Ж, Рау акаэ 7950 47 Подписноеи открытиямб п. 4/5 и ГКНТ СОН ВНИИПИ Государственного 11 1035, ения ская Производственно-издательский комбинат Патент , г.Ужгород, ул. Гагарина,101 тающего блока и через последовательно соединенные блок автоматической регулировки усиления и масштабирующий усилитель - с регистратором ве 5 личины эазора и вторым входом вычитающего блока, выход которого подключен к измерителю магнитных свойств и входу первого модулометра, входвторого модулометра подсоединен кпервому выводу второго измерительного резистора, а вторые выводы первого и второго измерительных резисторов соединены с общей ш ной устройства.