Измеритель потерь на гистерезис

О П И С А Н И Е 1 и 1 419821ИЗОБРЕТЕНИЯК АВтОРСКОМ СВИДВЕДЬСТВУ Союз Советаоа Социалистических Республикисоединением заявки 32) ПриоритетОпубликовано 15,03.74. Бюллетень М 1 Дата опубликования описания 12.08.74 Государственный комнтет Совета Инннстров СССР оа делам изобретений н открытий. Ясенскии енинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина4) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПОТЕРЬ НА ГИСТЕРЕЗИС потерь 5 олуче- еобхо- значежения еделе после, а. На фиг, 1 описываемог ки, поясняющ Измерител намагничива гистерезис иая схема 25- графиизображена структуризмерителя; на фиг.ие принцип его работьсодержит три блокия, блок 2 измерениялок 3 управления. блок 1 потерь на 3Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано при разработках магнитоизмерительной аппаратуры,Недостатком известных измерителей на гистерезис является трудоемкость и ния конечного результата вследствие н димости предварительного измерения ний В, Н, и последующего их перемно и необходимости предварительного опр ния статической петли гистерезиса и дующего ее планиметрирования.Автоматизация этих операций, необходимых для получения конечного результата, связана усложнением аппаратуры. Кроме того, известные устройства обладают невысокой точностью.Для повышения точности автоматизации процесса измерения и получения результата в цифровом коде в предлагаемом измерителе счетный вход реверсивного счетчика подключен к выходу блока намагничивания через ключ и преобразователь напряжение - частоБлок намагничивания представляет собои систему регулирования индуктированной э.д.с. на заданном постоянном уровне (в теории автоматического регулирования подобные системы называются системами автоматической стабилизации регулируемой величины). Блок намагничивания включает в себя стабилизатор напряжения 4, вход которого подключен к выходу блока управления, а выход чсрез схему 5 вычитания напряжений и управляемый генератор б тока подан на вход 7 намагQичивающего устройства 8. Выход 9 намагнпчивающего устройства соединен со вторым входом схемы вычитания, а выход 10 подан на вход блока 3 и на блок 2. В состав намагнпчивающего устройства 8 входят электромагнит 11, между полюсамп которого помещен образец 12, измерительная обмотка 13, один конец которой зазсмлен, а второй конец служит выходом нндуктпрованной э,д.с., и потснциалометр 14, один конец которого заземлен, а второй подан на вход интегратора 15, выход которого служит выходом блока намагничивания. Напряжение Ьи на выходе интегратора 15 пропорционально напряженности магнитного поля в образце. Один конец обмотки 1 б электромагнита заземлен, а второй служит входом намагнпчивающего устройства.Блок 2 содержит преобразователь напряжение - частота 17, вход которого соединен3с выходом блока 1, а выход через электронпыи ключ 18 соединен со счетным входом рсьерсиыного советчика 19, Вход дискриминатора 20 нулевого уровня соединсн с выходом олока 1, а выход подан на вход 2 сложения триггера знака 2 ы реверсивного счетчика.отенциальныи вход ключа и вход вычитания д триггера знака соединены с выходом олока управления.г 1 а фиг. 1,а изображена структурная схема одного из ыозможных вариантов намагничивающего устройства, которое применяется при измерении потерь на гистерезис образцов с разомкнутым магнитопроводом.11 ри измерении потерь на гистерезис образцов тороидальной формы намагничивающее устройство выполняется согласно фиг, 1, б, Ы этом случае оно содержит ооразец 24 с намагничивающей обмоткой 2 о и оомоткой 28 обратной связи, Конец 27 намагничивающей обмотки 2 о служит входом намагничивающего устройства, а конец 28 через калиорованныи резистор .К заземлен, Конец 28 служит выходом напряжения 1/ь пропорционального напряженности магнитного поля. Один конец обмотки 26 обратной связи заземлен, а второй конец 29 служит выходом индуктировапной э.д.с. При измерении потерь на гистерезис образцов тороидальной формы вместо намагничивающего устройства, изображенного па фиг.1,а, к точкам 7, 9 и 10 соответственно подключаются точки 27, 29, и 28 намагничиваю- щего устройства, изображенного на фиг, 1,б. Схема, показанная на фиг. 1,а, работает следующим образом.По сигналу от блока 3 включается стабилизатор 4. Его выходное напряжение в качестве опорного подается на схему 5 вычитания, на другой вход которой поступает сигнал обратной связи. Напряжение с выхода схемы вычитания, равное разности опорного напряжения и напряжения обратной связи, воздействует на управляемый генератор б, выходной ток которого поступает в обмотку 1 б электромагнита 11. Возникающее при этом магнитное поле перемагничивает образец 12 от - Н,до +Нп, до предельной петли гистерезиса (Н, - максимальное значение напряженности магнитного поля в образце). Э.д.с., индуктированная в обмотке 13, подается в качестве сигнала обратной связи на схему 5 вычитания. Таким образом, блок намагничивания обеспечивает постоянство э.д.с, при перемагничивании, а, как известно, постоянство э.д.с. означает то, что индукция в образце изменяется линейно во времени, Одновременно с началом намагничивания сигнал запуска от блока 3 управления проходит на вход вычитания 23 триггера знака 22, который устанавливает реверсивный счетчик 19 на обратный счет и открывает ключ 18, через который импульсы от преобразователя напряжение - частота 17 проходят на счетный вход реверсивного счетчика 19. В процессе перемагничивания образца индукция в нем изменяется во времсни от - В, до +В как показано на фиг,2,6, а изменение во времени напряжения Бнизображено кривой на фиг. 2,а (сплошнаялиния). При линейном во времени изменении5 индукции форма кривой С/= (фиг, 2,а)соответствует восходящей ветви предельнойпетли гистерезиса (так как в этом случае осьвремени можно считать осью индукции). Длянаглядности на фиг. 2,а пунктиром изобра 10 жена нисходящая ветви петли гистерезиса.Напряжение Ун=(1) поступает на вход преобразователя напряжение - частота (ПНЧ)17 (фиг. 1,а), на выходе которого частотаследования импульсов пропорциональна Бн,15 В момент 1 (фиг. 2,а) срабатывает дискриминатор 20 нулевого уровня (фиг. 1). Его выходной сигнал опрокидывает триггер знака22 и тем самым переключает реверсивныйсчетчик 19 на прямой счет. Число импульсов,20 сосчитанное счетчиком 19, за время от начала перемагничивания до момента 1 равной, фй,(1)25 где Р(1) - частота следования импульсов навыходе ПНЧ.Так как ПНЧ осуществляет линейное преобразование напряжения в частоту, то можнозаписатьР : А Уу (1), (2)где й - постоянный коэффициент преобразования ПНЧ.Подставляя выражение для Р из форму лы (2) в уравнение (1), получимж, = м 1 Онфй.(3)Число импульсов Л пропорционально пло щади, ограниченной кривой Ун=(1) в интервале от 0 до 1 и осью времени, т. е. площади области 1 (фиг. 1, а).В интервале времени от 1 до 1 реверсивный счетчик считает импульсы в прямом на правлении. Число импульсов, прошедших всчетчик за время 1 - 1 равно:Л, =-7,И , (4) 50 т. е. оно пропорционально площади, ограниченной кривой (7 н=Я в интервале времени от 1 до 1 и осью времени, т. е. сумме площадей областей 11 и 111.Код, записанный в счетчике в момент 4, 55 будет равен Число Л пропорционально разности площадей, одна из которых равна площади обла стей 11 и 111, а вторая - площади области 1(фиг, 2,а). Площадь области 111 равна площади области 1 и, таким образом, число Ж пропорционально площади области 11, т. е.половине площади петли гистерезиса и вслед ствие симметрии петли - площади всей пет 419821ли, а, как известно, величина потерь на гистерезис пропорциональна площади статической петли гистерезиса,Предмет изобретенияИзмеритель потерь на гистерезис, содержащий блок намагничивания, обеспечивающий перемагничивание образца по предельной петле гистерезиса при линейном во времени изменении индукции, дискриминатор нулевого уровня, триггер знака, ключ и реверсивный счетчик, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, автоматизации процесса 5 измерения и получения результата в цифровом коде, счетный вкод реверсивного счетчика подключен к выкоду блока намагничивания через ключ и преобразователь напряжение - частота.419821 0 Составитель И. Ардашеваактор С. Хейфиц Техред А. Васильева орректор Н. Торки 3/8 ЦНИ писное ака Сапунова,Типография Изд,1388 осударственного ком по делам изобрет Москва, Ж, РауТираж 678 тета Совета Министров СС ий и открытийская наб., д. 4/5