Устройство для измерения магнитных свойств магнитомягких материалов

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОУфКИУ СВ ИИЛЬСТВУ(51)М Кл 6 01 й 33/1 фуларстаеяя ССС яф яфдаи язеб в еткр) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТ СВОЙСТВ ИАГНИТОМЯГКИХ МАТЕРИАЛ такоэ к ч Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для измерения магнитных свойств образцов иэ магнитомягких материалов при воздействии на них быстро- меняющихся намагннчивающих.нолей (например импульсных).Наиболее близким к предлагаемому является устройство содержащее задаю щий генератор, генератор намагиичивающего тока, последовательно соединенные намагннчивающую обмотку н резистор, последовательно соединен-.ные измерительную обмотку, первый: лемент сравнения, первый логнчееий элемент, первый реверснвный .счетик и первый преобразователь код-напряжение, выход которого подключен ко второму входу первого элемента сравнения, подключенные к резистору 2 О последовательно соединенные второй.элемент сравнения, второй логичеакий элемент., второй реверсивныйсчетчик и второй преобразователЬ код-напряжение, выход которого присоединен ко второму входу второго, элемента сравнения, блок сдвига и Формирования стробимпульсов,первый выход которого присоединен к третьим входам элементов сравнения, а вто- - ЗО рой - ко вторым входам логических элементов и к первому входу злемен совпадения, второй и третий входы торого связаны со вторыми выходами логических элементов, сумматор и последовательно соединенные управляемый накопительный счетчик и третий преобразователь код-напряжение, выход которого присоединен.к первому входу блока сдвига и Формирования стробимпульсов, второй вход которого подключен к выходу задающего генератора 11.Однако точность измерения данным устройством недостаточна.Цель изобретения - повышение точности измерения.Цель достигается тем, что в устройство для измерения магнитных свойств.магнитомягкнх материалов, содержащее задающий генератор, генератор намагничнвающе 1 ь тока, последовательно соединенные намагннчивающую обмотку и резистор, последовательно соединенные измерительную обмотку, первый элемент сравнения, первый логический элемент, первый реверсивный счетчик и первЫй нреобразователь код-напряжение, выход которого подключен ко второму входупервого элемента сравнения, подключенные к резистору последовательно соединенные второй элемент сравнения,второй логический элемент, второй реверсивный счетчик и второй преобразователь код-напряжение, выход которого присоединен ко второму входувторого элемента сравнения, блок сдвига и формирования стробимпульсов,первый выход которого присоединен ктретьим входам элементов сравнения,а вторбй - ко вторым входам логических элементов и к первому входу элемента совпадения, второй и третийвходы которого связаны со вторымивыходами логических элементов, сумматор и последовательно соединенные 15. управляемый накопительный счетчик итретий преобразователь код-напряжение,выход которого присоединен к первому входу блока сдвига и формированиястробимпульсов, второй вход которого 2 Оподключен к выходу задающего генератора, введены блок управления, первый и второй коммутаторы, третий ичетвертый реверсивные счетчики иключ, при этом первый выход первогологического элемента подключен ковходу первого коммутатора, выход которого через третий реверсивный счетчик соединен со вторым входом сумматора, первый выход второго логичес- ЗОкого элемента подключен ко входувторого коммутатора, к выходу которого подключен четвертый реверсивный счетчик, выход элемента совпадения соединен со входом блока управления, первый выход блока управления присоединен ко входу управляемогонакопительного счетчика, второйко вторым входам коммутаторов,к первому входу сумматора и первому входуключа, вторым входом присоединенного 40к выходу задающего генератора, а выходом - к генератору намагничивающеготока.На чертеже показана структурнаясхема устройства. 45Устройство содержит задающий генератор 1, ключ 2, генератор 3 намагничивающего тока, намагничивающуюобмотку 4, испытуемый образец 5,измерительную обмотку б, резистор 7, О.элементы 8 и 9 сравнения каналов измерения индукции и напряженности магнитного поля соответственно,логические элементы 10 и 11 каналов измерения индукции и напряженности магнитного поля соответственно, первый ивторой реверсивные счетчики 12 и 13,первый 14 и второй 15 преобразователи код-напряжение, элемент 1 б совладения, блок 17 управления, управляемый накопительный счетчик 18,первый Щи второй коммутаторы 19 и 20,третий21 и четвертый 22 реверсивные счетчики, сумматор 23, третий преобразователь 24 код-напряжения, блок 25 сдвига и формирования стробимпульсов. Я Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии блок 17 управления запрещает поступление импульсов через коммутаторы 19 и 20, услюч 2 и на вход накопительного счетчика 18. При этом также генератор 3 намагничивающего тока не формирует измерительный импульс перемагничивания испытуемого образца 5. Поэтому в измерительной обмотке б наводится ЭДС помехи, обусловленной действием на образец 5 вспомогательных импульсов тока. Кроме того, по измерительной обмотке б протекают токи наводок и шумов входной цепи элементов сравнения 8 и 9. Названные сигналы подключены ко входам элементов сравнения 8 и 9.От задающего генератора 1 запускается блок 25 сдвига и формирования стробимпульсов,один из выходфв которого подключен к элементам 8 и 9 сравнения.Элементы 8 и 9 сравнения представляют собой пороговые устройства, срабатывающие, если сумма напряжений преобразуемого - с измерительной обмотки б испытуемого образца 5 (или резистора 7), компенсирующего - от преобразователей 14 и 15 код-напряжение больше некоторого постоянного для данных схем порогового уровня. При срабатывании элементов 8 и 9 сравнения вырабатывается импульс,который поступает в.логические элементы 10 и 11. Логические элементы 10 и 11 управляют работой,реверсивных счетчиков 12 и 13, подавая импульсы в последние на суммирующие входы, если срабатывание элементов 8 и 9 сравнения не произошло (это означает, что необходимо увеличить компенсйрующее напряжение); и на вычитающий вход, если элементы 8 и 9 сработали (компенсирующее напряжение необходимо уменьшить). Такие же сигналы поступают на входы коммутаторов 19 и 20. Однако сигналом блока 17 управления 17 коммутаторы 19 и 20 закрываются.Таким образом система, образованная логическим элементом 10 и .11, реверсивным счетчиком 12 и 13, преобразователем 14 и 15 код-напряжение стремится удержать элемент сравнения 8 и 9 вблизи положения неустойчивого равновесия на границе "элемент. сравнения сработал - элемент сравнения не сработал". Посколь. ку амплитуда стробимпульсов постоянна, компенсирующее напряжение, а следовательно, и код реверсивного счетчика 12,и 13, пропорциональный значению исследуемого сигнала в точке стробирования.Логические элементы 10 и 11 вырабатывают также сигналы, следующие на элемент 16 совпадения, если произошло срабатывание элементов 8 и 9сравнения, При поступлении тактового импульса от блока 25 сдвига иформирования стробимпульсов на выходеэлемента 16 совпадения появляетсясигнал, который поступает на блок17 управления.Таким образом, как только произошла отработка мгновенного. значения сигналов помехи, поступающих в элементы 8 и 9. сравнения каналов измерения индукции и напряженности магнитного поля, на выходе элемента 16совпадения появляется импульс.По сигналу, поступившему от элемента 16 совпадения, блоком 17 управления включаются коммутаторы 19и 20.и ключ 2. Это делает возможнымпоступление от задающего генератора1 импульса запуска генератора 3 намагничивающего тока. При этом происходит перемагничивание испытуемогообразца 5 и на входы элементов 8 и 209 сравнения поступают сигналы, полученные при перемагничивании образца,при этом названные сигналы поступаютна фоне помех. Поскольку сигналы помехи уже были предварительно,отработаны в точке стробирования, то на,чинается отработка полезной составляющей сигнала. Однако импульсы от логических элементов 10 и 11 поступаютне только в реверсивные счетчики 12и 13, но и в счетчики 21 и 22. Послетого, как отработка сигналов в обеихканалах закончится, элемент совпадения 16 снова выработает импульс Который через блок 17 управления поступают на вход накопительного счетчика 18 и увеличивают его содержимое на "1". При этом также происходитизменение кода, считываемого сосчетчика 18 и изменение напряжения,получаемого на выходе преобразователя 4024 код-напряжение. При поступленииочередного импульса от задающего генератора 1 в блок 25 сдвига и формирования стробимпульсов происходитсдвиг стробимпульса и стробированиеначинается в новой точке. Одновре,менно блок 17 управления вырабатывает сигнал, закрывающий ключ 2,коммутаторы 19 и 20 и .разрешающийсчитывание кода счетчика 21 сум"матором 23.После этого начинается новыйцикл измерения. При этом сначалапроисходит отработка помехи, затемвключение коммутаторов 19 и 20 иключа 2, затем - отработка полеаногосигнала, перенос в сумматор 23 со" держимого счетчика 21, сдвиг строб- импульса и опять начинается новый цикл измерения.Информацию о магнитных. свойствах Щ испытуемого образца получают на выходе сумматора 23 в , величину, пропорциональную приращению магнитного. потока (индукции) в образце - Иу и на выходе реверсивного счетчика 22 - . 5 величину, пронорционаяьную намагничивающему току (напряженности магнитного поля) -Он.Введение блока 17 Управления, ключа 2, коммутаторов 19, 20 и реверсивных счетчиков 21 и 22 позволяет производить измерение сигналов, получаемых при перемагничивании образцов магнитомягких материалов, в условиях помех. При этом существенно снижается влияние аддитивной составляющей помех.Таким образом данное техническое решение позволяет повысить точность измерения магнитных свойств образцов магнитомягких материалов прн воздействии на образец быстроменяющихся полей (например импульсных) за счет уменьшения влияния на результат измерения аддитивных помех, действующих в канале измерения. формула изобретения Устройство для измерения магнитных свойств магнитомягких материалов, содержащее задающий генератор, генератор намагничивающего тока, последовательно соединенные намагничивающую обмотку и резистор, последовательно соединенные измерительную обмотку, первый элемент сравнения, первый логический элемент, первый реверсивный счетчик и первый преобразователь код-напряжение, выход которого подключен ко второму входу первого элемента сравнения, подключенные к резистору последовательно соединенные второй элемент сравнения, второй логический элемент, второй реверсивный счетчик и второй преобразователь код-напряжение, выход которого присоединен ко второму входу второго элемента сравнения, блок сдвига и формирования стробимпульсов, первый выход которого присоединен к третьим входам элементов сравнения, а второй - ко вторым входам логических элементов и к первому входу элемента совпадения, второй и третий входы которого связаны со вторыми выходами логических элементов, сумматор и последовательно соединенные управляемый накопительный счетчик и третий преобразователь код-напряжение, выход которого присоединен к первому входу блока сдвига и формирования стробимпульсов, второй вход которого подклю" чен к выходу задающего генератора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены блок управления,первйй и второй коммутаторы, третий,и четвертый реверсивные счетчики и ключ, при этом первый выход первого логического элемента подключен ко входу первого коммутатора, выход которого через третий реверсивный счетчик873172 7 соединен со вторым входом сумматора,.первый выход второго логическогоэлемента подключен ко входу второгокоммутатора, к выходу которого подключен четвертый реверсивный счетчик,выход элемента совпадения соединенсо входом блока управления, первыйвыход блока управления присоединенко входу управляемого накопительного счетчика, второй - ко вторьэю входам коммутаторов, к первому входуСоставитель Г. СеменоваТехред И. Голинка , Корректор М. Ша Редактор Н. Волови 735 Подписноерственного комитета СССРзобретений и открытийЖ, Раушская наб д. 4/5 филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,4 аз 9027/72 Тира ВНИИПИ Гос по дела 113035, Иоскв.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2575962/18-21,кл. 6 .01 й 33/12, 1978,