Устройство для определения магнитных свойств образцов магнитно-мягких материалов

Союз СоввтскнхСоц 1 иалмстнцеоэиРеслублии О П И С А Н И Е м)658513ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Дополнительное к авт. свид-вм -2) Заявлено 21.02.77 (21) 245405718-21 1) М; Кн.--г, б 01 К 33/12 присоединением заявки-23) Приоритет -Государственный иоиите СССР оо делам изобретений и отирытийубликовано 25.04.79. Бюллетень15 убликования описания 2 б. ОЧЛ ат 2) Автор изобретения М Я Любимце Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ ОБРАЗЦОВ МАГНИТОМЯГКИХ МАТЕРИАЛОВв устройство для определениявойств образцов из магнитоИзобретение относится к измерительнои технике и может быть применено для определения магнитных свойств ферромагнитных материалов и регистрации с помощью самопишущего прибора периодических быстро- меняющихся сигналов, получаемых при перемагничивании образцов таких материалов,Известны стробоскопические устройства для исследования магнитных свойств образцов ферромагнитных материалов, содержащие источники намагничивающих токов, стробоскопические смесители, интегратор, систему сдвига стробимпульсов 11.Однако точность измерения таких устройств недостаточна.Известны также устройства, в которые входит генератор стандартных сигналов, соединенный с входом усилителя мощности, система сдвига стробимпульсов на фазовращателе, регулятор напряжения, соединенный с намагничивающей обмоткой испытуемого образца, последовательно с которой включен резистор, два стробсмесителя, каждый из которых через соответствующие импульсные цифровые вольтметры подключен к цифропечатающим приставкам, причем измерительная обмотка сердечника через интегратор соединена с входом одного стробоскопического смесителя, намагничивающая обмотка через резистор - с входом другого стробосмесителя 121.Сигналы, поопорциональные величинамН - напряженности магнитного поля и В - индукции в испытуемом образце, подают на вход смесителей. Смесители в исходном состоянии закрыты и открываются только на время действия стробимпульсов, поступающих от узла их автоматического сдвига о и формирования. Смесители открываютсяи обеспечивают тем самым считывание мгновенных значений сигналов. Напряжение на выходе смесителей измеряют цифровыми импульсными вольтметрами.15Однако в таком устройстве при исследовании магнитомягких материалов в быстроменяющихся магнитных полях (например, нано- и микросекундного диапазонов) возникает значительная погрешность,обусловленная инерционностью регистрирующих 2 о приборов.Цель изобретения - повышение точностиизмерения.дмагнитных с5 10 20 25 зо 35 мягких материалов, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, генератор намагничивающего тока, намагничивающую обмотку испытуемого образца и резистор, последовательно соединенные измерительную обмотку образца, первый стробоскопический смеситель, первый фильтр - усилитель и первый интегратор, подключенные к резистору последовательно соединенные второй стробоскопический смеситель и второй фильтр-усилитель, последовательно соединенные с задающим генератором генератор быстрого пилообразного напряжения, элемент сравнения и формирователь строб- импульсов, выходом подключенный к вторым входам обоих стробоскопических смесителей и генератор медленного пилообразного напряжения, введены последовательно соединенные выпрямитель, второй интегра. тор и блок вычитания, причем вход выпря мителя присоединен к выходу первого фильтра-усилителя, выход генератора медленного пилообразного напряжения подключен к второму входу блока вычитания, а выход последнего - к второму входу элемента сравнения.На фиг. 1 дана структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2временные диаграммы работы устройства.Устройство содержит задающий генератор 1, генератор 2 намагничиваюгцих импульсов тока; намагничивающую обмотку 3 испытуемого образца; испытуемый образец 4, измерительную обмотку 5 испытуемого образца; стробоскопические смесители 6 и 7 соответственно каналов измерения индукции и напряженности магнитного поля, фильтры-усилители 8 и 9 соответственно каналов измерения индукции и намагничивающего поля, интегратор 10 канала измерения индукции, выпрямитель 11; интегратор 12 цепи обратной связи, блок 13 вычитания. генератор 14 медленного пилообразного напряжения, формирователь 15 стробимпульсов; элемент 16 сравнения; генератор 7 быстрого пилообразного напряжения, резистор 18.Устройство работает следующим образом.Сигналами задающего генератора 1 запускается генератор 2 намагничивающих импульсов тока. Под воздействием импульсов тока, поступающих в намагничивающую обмотку 3, испытуемый образец 4 перемагничивается и в измерительной обмотке 5 наводится ЭДС, пропорциональная скорости изменения магнитного потока (индукции) в образце. Этот сигнал поступает в смеси- тель 6. В смеситель 7 с резистора 18, включенного последовательно с намагничивающей обмоткой, поступает напряжение, пропорциональное намагничивающему току (напряженности магнитного поля).От задающего генератора 1 также запускается генератор 17 быстрого пилообразного напряжения. Напряжение сбьгстрой пилы поступает на один из входов элемента 16 сравнения, на второй вход которого поступает напряжение медленной развертки р. В моменты равенства напряжения быстрого пилообразного и медленной развертки на выходе э.:гемеггта 16 сравнения появляются импульсь, сдвинутые во времсгги относительно импульсов задаюгцего генератора.Сдвиг во времени получаемых импульсов будет пропорционален мгновенным значениям сравниваемых на;гряжений. В виду того, что скорость изменения быстрого пилообразного напряжения выбрана постоянной, изменение временного сдвига импульсов будет определяется мгновенггьгм значением напряжения медленной развертки.С выхода элемента 6 сравнения импульсы поступают в формирователь 5 строб- импульсов. Последние поступагот в смеси- тели 6 и 7.В результате взаимодействия стробпмпульсов и сигналов, поступающих от испытуемого образца, смесителы вырабатывают сигналы, следуюгцие затем в фильтры-усилители 8 и 9. На выходе фильтра-хсилителя 8 получают трансформироваггный во времени сигнал, пропорциональной скорости изменения магнитного потока (индукции) г)в./3 , а на выходе усилителя 9 сигнал, пропорциональный напряженности магнитного поля - Ьвюх.гг .Далее сигнал с гзьгхода фильтра-усилителя 8 поступает в иггтсгратор 10, на выходе которого полу гакт напряжение, ггропорциональное магггитномх потоку (индукции) - Ивы .а С выхода фильтра-усилителя 8 напряжение, пропорциональное скорости изменения магнитного потока (индукции) в образце (см. фиг. 2 а), поступает в выпрямитель 11, где происходит выделение сигнала, пропорционального модулю входного (см. фиг. 2 б). Затем напряжение пропорциональное модулю скорости изменения магнитного потока поступает в интегратор 12 цепи обратной связи. Напряжение на выходе интегратора 12 показано на фиг. 2 в. Полученный сигнал поступает на один из входов блока 13 вычитания, на второй вход которого из генератора 14 поступает медленное пилообразное напряжение (.,гид. Из блока 13, где осуществляется вычитание поступающих напряжепий, напряжение медленной развертки Г,р ггоступает на один из входов элемента 16 сравнения. На выходе блока 13 вычитания напряжение медленной развертки оказывается уменьшенным на величину, пропорциональную изменению магнитного потока в образце, в моменты, когда происходят эти измерения. Это приводит к уменьшению временного сдвига стробимпульсов и увеличению времени регистрации части сигналов, где скорость изменения магнитного по 658513тока оказывается достаточно большой (см.фиг. 2 д). Формула изобретения3Устройство для определения магнитных свойств образцов из магнитомягких материалов, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, генератор намагничивающего тока, нам а гни чивающую обмотку испытуемого образца и резистор, 10 последовательно соединенные измерительную обмотку, первый стробоскопический смеситель, первый фильтр-усилитель и первый интегратор, подключенные к резистору последовательно соединенные второй стробоскопический смеситель и второй фильтр-усилитель, последовательно соединенные с задающим генератором, генератор быстрого пилообразного напряжения, элемент сравнения и формирователь стробимпульсов,выходом подключенный к вторым входам обоих стробоскопических смесителей и генератор медленного пилообразного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены последовательно соединенные выпрямитель, второй интегратор и блок вычитания, причем вход выпрямителя присоединен к выходу первого фильтра-усилителя, выход генератора медленного пилообразного напряжения подключен к второму входу блока вычитания, а выход последнего - к второму входу элемента сравнения.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Чернышев Е. Т. и др. Магнитные измерения. М., изд. Комитета стандартов, 1969, с. 39.2. Авторское свидетельство СССР Мд 353222, кл. б 01 1 х 33/12, 1971./ип Редактор Л. ГребенниковаЗаказ 2051/42 Составитель Е. ДанилинаТехред О. Луовая Корректор А. ВласенкоТираж 1089 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Прректная, 4