Феррометр

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик оо 905893(22) Заявлено 21,0580 (21) 2927642/18-21 с присоединением заявки Мо(23) Г)риоритет 0 01 В 33/14 Государственный комитет СССР но деяам изобретений и открытий(088. 8) Опубликовано 1502 Я 2,Бюллетень Ио 6 Дата опубликования описания 15,02.82 Ю.А.Вдовин, Ю.В.Гилев, Г.И,Дмитриев, АСивенцев;"Е.С.Ишутина и В,П,Малюкс (72 Авторыизобретения(54) ФЕРРОМЕТР Изобретение относится к магнитныМ измерениям и может быть использовано для определения динамических гистерезисных кривых магнитных сердечников в условиях периодического перемагничивания, в частности при подмагничивании постоянным магнитным полем.Известно применение осциллографических устройств для определения динамических гистерезисных кривых, которые имеют низкую точность измеренияНаиболее близким к изобретению является Феррометр, состоящий из двух измерительных преобразователей, синхронного детектора, устройства измерения постоянной составляющей напряжения, вход которого через детектирующие контакты синхронного детектора соединен с одним иэ измерительных преобразователей, и .последовательно соединенных источника напряжения синхронизации, фазорегулятора и формирователя управляющего прямоугольного напряжения, выход которого соединен с управляю" щим входом синхронного детектора, причем Формирователь управляющего прямоугольного напряжения выполненпо схеме триггера Ымидта (1).Однако известный феррометр неприменим для определения несимметричных динамических гистереэисных кривых, так как работает о способусинхронного детектирования с полупериодной длительностью отсечки ипоэтому чувствителен лишь к нечет"ным гармоникам входного напряжения,Формирующего измерительными преобразователя, и нечувствителен к четным гармоникам этого напряжения,возникающим при определении несимметричных динамических гистерезис"ных кривых. Целесообразно совместитьвысокую точность феррометра с воэможностью определения несимметричных динамических гистереэисных криЦель изобретения - расширениефункциональных возможностей Феррометра.Эта цель достигается тем, что 25 в Феррометре, содержащем два измерительных преобразователя, синхронный детектор, блок измерения постоянной составляющей напряжения,вход которого черезсинхронный де тектор соединен с одним из измери 905893)с,):й+х(и ) тельных преобраэовате.лей, последовательно соединенные источник напряжения синхронизации и фаэорегулятор, и формиронатель управляющего прямоугольного напряжения, первый вход которого соединен с выходом фаэорегулятора, а выход - с управляющим входом синхронного детектора, второй вход формирователя управляющего прямоугольного напряжения соединен с источником напряжения синхронизации, формирователь управляющего прямоугольного напряжения выполнен в виде триггера с двумя раздельными входами, а синхронный детектор выполнен н виде инвертора.На фиг. 1 изображена структурная схема феррометра; на фиг. 2 - графики зависимостей напряжения от времени.Феррометр состоит из двух измерительных преобразователей 1 и 2 (фиг. 1), синхронного детектора 3, блока 4 измерения постоянной составляющей напряжения, вход которого через переключатель и синхронный детектор 3 соединен с измерительным преобразователем 1 или 2, источника 5 напряжения синхронизации, фаэорегулятора б, нход которого соединен с источником напряжения синхронизации, и формирователя 7 управляющего прямоугольного напряжения, выполненного по схеме триггера с двумя раздельными входами, первый вход которого соединен с выходом фаэорегулятора б, а второй вход - с источником 5 напряжения синхронизации,Рассмотрим работу феррометра.Напряжение у(фиг. 2), формируемое источником 5 напряжения синхронизации, и напряжение Б(фиг. 2), формируемое фазорегулятором б, с помощью Формирователя 7 преобраэовывается в импульсы напряжения (фиг. 2), длительность которых регулируется Фазорегулятором б. Импульсы напряжения 11 управляют работой синЬхронного детектора 3, с помощью которого входное напряжение Б(фиг.2) Формируемое одним из измерительных преобразователей 1 или 2, преобразовЫвается в детектированное напряжение Од(фиг. 2), подаваемое на вход блока 4 измерения постоянной составляющей напряжения. Если синхронный детектор 3.ныполнен по схеме иннертора, вместо детектированного напряжения Од формируется иннертированное напряжение 0 , Подключая поочередно к выходу сзинхронного детектора 3 измерительные преобразователи 1 и 2, измеряют мгновенные значения напряженности магнитного поля и магнитной индукции, т. е. координаты одной точки определяемой динамической гистерезисной кривой. Повторяя измерЕния для различных положеЗО 35 40 45 5 О 55 бО ний фазорегулятора б, т. е. дляразличных моментов 1 при неизменном 1,1, определяют по точкам динамическую гистереэисную кривую.Входное напряжение ц, формируемое одним иэ измерительных преобразователей 1 или 2, пропорциональнопроизводной по нремени 1 от измеряемой величины Х (напряженностимагнитного поля или магнитной индукции) и выражается формулойБ = - К (1)коэффициент пропорциональности,Постоянная составляющая 0 детектированного напряжения У 4, измеряемаяблоком 4, равна среднему за периодТ значению этого напряжения0 =Цс 3 (2).гдеи 1- моменты, соответствующие передйему и заднему фронтам детектирования,Из формул (1) и (2) следует Формула (3) является градуировочной зависимостью для данного феррометра,Постоянная состанляющая гетектированного напряжения выражается формулой5 иф 3 в- - "," в мПоскольку Х(1) = Х( ь+ Т) (условие периодичности), из формул (1) и(4) следуетХ= --ГХ)Формула (5) является градуироночной зависимостью для данного феррометра, если синхронный детектор 3 выполнен по схеме инвертора. Из того,что первая часть формулы (5) содержит числовой коэффициент 2, следует, что выполнение синхронного детектора 3 по схеме инвертора приводит кповышению чувствительности феррометра н дна раза. Величина Х в Формулах (3) и (5) представляет собой постоянную интегрирования, от значения которой ведется отсчет значений измеряемой величины Х(1). При измерениях следует считать Х(12) = О. В отличие от известных феррометров градуировочные зависимости для данного феррометра ныведены беэ наложения условия нечет- ности входных напряжений. Этим обеспечена применимость данного феррометра для измерения при наличии как нечетных, так и четных гармоник входных напряжений, т, е. для определения как симметричных, так и несимметричных динамических гистерезисных кривых, например, в условиях сложного перемагничивания, в частности при подмагничивании постоянным магнитным полем. Настоящий феррометр сочетает высокую точность измерений с возможностью определения несимметричных динамических гистереэисных кривых и создает основу для разработки универсальных феррометров, пригодных для определениякак симметричных так, и несимметричных динамических гистереэисных кри- р вых для практики эффективного контро" ля качества магнитных сердечников. Феррометр может быть исгольэован в качестве образцового для аттестации стандартных образцов несимметричных динамических гистерезисных кривых магнитных сердечников в системе метрологического обеспечения рабочих средств измерений, кроме того, феррометр применим для звукового диапазона частот.Формула изобретенияФеррометр, содержащий два измерительных преобразователя, син.хронный детектор, блок измерения постоянной составляющей напряжения, 25 вход которого через синхронный детектор соединен с одним из измерительных преобразователей, последовательно соединенные источник напряжения синхронизации и фазорегулятор, и формирователь управлякщегопрямоугольного напряжения, первыйвход которого соединен с выходомфазорегулятора, а выход - с управляющим входом синхронного детектора, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью расширения его функциональных воэможностей, второйвход формирователя управляющего прямоугольного напряжения соединен систочником напряжения синхрониэа"ции, формирователь управляющего прямоугольного напряжения выполнен ввиде триггера с двумя раздельнымивходами, а синхронный детектор выполнен в виде инвертора,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 11. Чечурина Е.Н. Фаэочувствительный вольтметр для определения гистерезисных кривых на переменном токе.- фИзмерительная техникаф, 1962, Р б, с. 45 - 47 (прототип).905893 иг,1 едактор К.Велощу Составитель Г.СеменоваТехред Ь.БабинеМКорректор Г.Назаров Зак сное лиал ППП 1 Патентф, г, Ужгород, Ул. Проектная 86/68 Тираж 718 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Иосква, Ж, РаушПодлиомитета СССРоткрытийкая наб д. 4