Измеритель остаточной индукции

Союз Соаетскиа Сецизлистичааииь Ресотблиависимое от авт. свидетельствал. б 01 г 33 12 1673867/18-10) влено 22 Л 1,197 присоединением заявкиКоатитет оо аелзав изобретений и открыт ори Соеете ааиииотро СССР.И 11.1973 Авторизобретения Н. Ясенский иинградский ордена Ленина политехнический институт им. Калининааявитель ЧНОЙ ИНДУКЦИИ ЗМЕРИТЕЛЬ О ции, 5 ни- заина циоиндук о нама т черезВелич пропор ма преддукции; ство; на оясняю- измери 15 ам и инсебя ста ого под а выход ий и уп а вход ход 9 на н с вто д 10 свя Дата опубликования описани Изобретение относится к области магнитных змерений и может быть использовано при азработках магнитоизмерительной аппаратуы. Известен измеритель остаточно в котором образец, предваритель ченный до насыщения, пропускаю зор магнитопровода с катушкой. возбужденной в катушке э. д, с. пальна остаточной индукции. Предложенный измеритель остаточной индукции отличается тем, что дает возможность измерить остаточную индукцию образцов как с замкнутым, так и с разомкнутым магнитопроводом, причем результат измерений выдается в цифровом коде.Это достигается тем, что измеритель содержит блок намагничивания, осуществляющий стабилизацию индуктированной э. д. с. (например, путем охвата отрицательной обратной связью по индуктированной э. д. с,), блок измерения остаточной индукции, выход которого через дискриминатор нулевого уровня подключен к входу сложения триггера знака реверсивного счетчика импульсов, счетный вход которого через ключ соединен с выходом генератора импульсов, причем вход вычитания триггера знака и потенциальный вход ключа связан с выходом блока управления, а кодовыи выход реверсивного счетчика служит выходом остаточной индукции,Такое построение блока измерения остаточной индукции в сочетании с блоком намагничивания, стабилизующим индуктированную э. д. с позволяет измерять остаточную индукцию образцов как замкнутой так и разомкнутой формы и получать результат измерения в цифровом коде, что удобно для индикации, автоматического протоколирования или дальнейшей математической обработки. На фиг, 1 показана структурная схелагаемого измерителя остаточной инна фиг. 2 - намагничивающее устройфиг. 3, а и б изображены графики, пщие принцип работы предлагаемоготеля.Структурная схема содержит блокничивания, блок 2 измерения остатодукции и блок 8 управления.Блок намагничивания включает вбилизатор 4 напряжения, вход которключен к выходу блока управления,через схему 5 сравнения напряженравляемый генератор б тока, подан ннамагничивающего устройства 8. Вымагничивающего устройства соединерым входом схемы сравнения, а выхозан с входом блока 3 управления.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3В состав памагничивающего устройства 8 входят электромагнит 11, между полюсами которого помещен образец 12, измерительная обмотка 18, один конец которой заземлен, а второй конец служит выходом индуктированной э. д, с., и потенциалометр И, один конец которого заземлен, а второй соединен с входом интегратора 15, выход 10 которого служит выходом напряжения У пропорционального напряженности магнитного поля в образце, Один конец обмотки 1 б электромагнита заземлен, а второй служит входом намагничиваю- щего устройства.Блок измерения остаточной индукции содержит генератор 17 импульсов стабильной частоты, выход которого через электронный ключ 18 соединен со счетным входом реверсивного счетчика 19. Вход дискриминатора 20 нулевого уровня соединен с выходом 10 намагничиваю- щего устройства, а выход связан с входом 21 сложения триггера 22 знака реверсивного счетчика 19. Потенциальный вход ключа 18 и вход 28 вычитания триггера знака соединены с выходом блока 8 управления,На фиг, 1 показано намагничивающее устройство 8, применяемое при измерении остаточной индукции образцов с разомкнутым магнитопроводом. В случае измерения остаточной индукции образцов тороидальной формы намагничивающее устройство выполняют согласно фиг. 2. Оно содержит образец 24 с намагничивающей обмоткой 25 и обмоткой 2 б обратной связи, Конец 27 намагничивающей обмотки служит входом намагничивающего устройства, а конец 28 через калиброванный резистор Я заземлен, Конец 28 служит выходом напряжения lн, пропорционального напряженности магнитного поля. Один конец обмотки 2 б заземлен, а второй конец 29 служит выходом индуктированпой э, д. с, При измерении остаточной индукции образцов тороидальной формы вместо намагничивающего устройства 8, изображенного на фиг. 1, к точкам 7, 9 и 10 соответственно подключают концы 27, 29 и 28 намагничивающего устройства, изображенного на фиг. 2,По сигналу от блока управления включается стабилизатор напряжения. Его выходное напряжение в качестве опорного подается на схему сравнения, на другой вход которой поступает сигнал обратной связи. Напряжение с выхода схемы сравнения, равное разности опорного и напряжения обратной связи воздействует на управляемый генератор тока, выходной ток которого поступает в обмотку 1 б электромагнита 11. Возникающее при этом магнитное поле перемагничивает образец 12 от - Нп, до +Н по предельной петле гистерезиса (Нп, - максимальное значение напряженности магнитного поля в образце). Э. д. с., индуктированная в обмотке 18, подается в качестве сигнала обратной связи на схему сравнения,Таким образом, блок намагничивания обеспечивает постоянство э, д. с. при намагничивании, т. е. линейное во времени возрастание индукции в образце.Одновременно с началом намагничивания сигнал запуска от блока управления проходит на вход вычитания триггера знака, который устанавливает реверсивный счетчик на обратный счет, и тот же сигнал открывает электронный ключ 18, через который импульсы от генератора 17 проходят на счетный вход реверсивного счетчика 19.В процессе перемагничивания образца индукция в нем изменяется во времени, как показано на фиг, З,б, а изменение во времени напряжения Уизображено кривой на фиг. З,а. При нелинейном во времени изменении индукции форма кривой У=(1) (фиг. З,а) соответствует восходящей ветви предельной петли гистерезиса (так как в этом случае ось времени можно считать осью индукции). В момент 1 ь когда У,=О (а, следовательно, и напряженность магнитного поля Н равна нулю), срабатывает дискриминатор нулевого уровня. Его выходной сигнал опрокидывает триггер знака и тем самым переключает реверсивный счетчик 19 на прямой счет. С момента 1, до момента 1 счетчик работает на сложение. В момент 1, когда напряжение Ьн достигает значения +/нт, соответствующего напряженности магнитного поля +Н, блок управления выдает сигнал прекращения намагничивания. Стабилизатор напряжения выключается, электронный ключ 18 закрывается, и счетчик 19 прекращает счет. Число импульсов У, сосчитанное счетчиком 19 к моменту времени 1 ь оказывается равнымВгф - 1 оавгде о - частота следования импульсов навыходе генератора 17;В - значение индукции при максимальной величине напряженности магнит- НОГО Поля НщВ - значение остаточной индукции. Отношение - характеризует скорость изВменения индукции в образце и является постоянной величиной, устанавливаемой заранее.Таким образом, код У, записанный в счетчике к моменту 1 ъ т. е. к моменту, когда образец перемагничен до +Н, пропорционален остаточной индукции образца.Процесс измерения остаточной индукции образцов тороидальной формы происходит аналогично предыдущему случаю.Измерение величины Впредлагаемым устройством происходит при медленном намагничивании образца. Скорость намагничивания определяется величиной стабилизированного опорного напряжения источника, на уровне которого стабилизируется индуктированная э.д. с, е.Величина напряжения на выходе стабилизатора 4, а, следовательно, и величина е может быть подсчитана по формулее = - 5%,2 В где 5 - поперечное сеечние образца;и"Ос - число витков обмотки обратной связи.Очевидно, что величина е должна быть выбрана так, чтобы время 12 равнялось, по крайней мере, нескольким десяткам секунд, т. е. должно обеспечить практически статическое намагничивание.Предмет изобретенияИзмеритель остаточной индукции, содержащий блок намагничивания, блок управления и блок измерения остаточной индукции, отличаюиийс,ч тем, что, с целью измерения остаточной индукции образцов как с замкнутым, так и разомкнутым магнитопроводом и по лучения результата в цифровом коде, блокнамагничивания снабжен системойстабилизации индуктированной э. д. с выход блока намагничивания через дискриминатор нулевого уровня, подключен к входу сложения 10 триггера знака реверсивного счетчика импульсов, счетный вход которого через ключ соединен с выходом генератора импульсов, вход вычитания триггера знака и потенциальный вход ключа соединены с выходом блока 15 управлення, а код значения остаточной индукции снимается с выхода счетчика импульсов,нпография, пр. Сапунова, 2 аказ 2224/12НИИПИ Комитета по Изд.1601 Тираж 755 Подписное елам изобретений и открытий при Совете Министров СССР осква, Ж, Раушская наб., д, 4/5