Устройство для регистрации динамических петель гистерезиса

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 924645(5)М. Кл. С 01 В 33/12 Гоеударстеенный комитет но денем нзебретеннй и открытий.42(088.8) Дата опубликования описания 30.0 ч.82 2) Авторы изобретен А,С. Петяев, В,А, Шахнин и Н(71) Заявител мскии политехническии институт Ройство для регистРдции диндиических ПЕТЕЛЬ ГИСТЕРЕЗИСА Изобретениеитным измерениля регистрацииов в динамичесивания. ств данному устроиизкая точностьсных циклов с в Одна ственна гистере фициент Наиб1 носится к магм и предназначеногистерезисных циком режиме перемаг егистрации м коэ ти,м прямоугольнолее близкой кву является усривых намагнич х материалов всодержащая ист гаем ре а для ферро- ическом ан устроисзаписи вани дина агнитн ежиме,к намаг Известно устройство для записи динамических петель гистерезиса, содержащее испытуемый образец с намагничивающей обмоткой, подключенной к источнику намагничивающего тока и блоку формирования строб- импульсов, связанному с входами смесителей, и регистрирующий прибор, Устройство снабжено катушкой взаимной индуктивности и двумя суммато 15 рами-интеграторами, один из которых включен между измерительной обмоткой и вторым входом одного из смесителей, а второй - между катушкой взаимнойю индуктивности и вторым входом второго смесителя, причем выходы обоих смесителей подключены к регистратоничивающего тока, подключенный к формирователю быстроиэменяющегося пилообразного напряжения и намагничивающей обмотке, последовательно с которой включен эталонный резистор, а также.два стробоскопических смесителя, один из которых подключен к интегратору, вход которого соединен с измерительной обмоткой, второй - к эталонному резистору, выходы . стробоскопических смесителей подсоединены к регистрирующему прибору, а их управляющие входы к формирователю строб-импульсов, который через блок сравнения соединен с формирова 3 924телями быстроизменяющегося и медленноизменяющегося напряжения 21,В известном устройстве формируются строб-импульсы, фазовый сдвигкоторых относительно фазы регистрируемого процесса изменяется с постоянной скоростью. Для петель гистерезиса с большей степенью прямоугольности на некоторых участках происходит резкое изменение индукции принезначительном изменении напряженности поля, поэтому количество точексчитывания, а следовательно, и точность регистрации на этом участкемалы.Цель изобретения - повышение точности измерений,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для регистрации динамических петель гистерезиса, содержащее источник намагничи"вающего тока, один выход которогочерез намагничивающую обмотку соединен с эталонным резистором, а другой выход подключен к последовательно соединенным формирователю быстроизменяющегося напряжения, блоку сравнения и Формирователю строб-импульсов, выход которого связан с входами первого и второго смесителей,причем второй вход первого смесителя через интегратор соединен с измерительной обмоткой, второй входвторого смесителя подключен к средней точке между эталонным резистором и намагничивающей обмоткой,выходы первого и второго смесителейсоединены соответственно с первыми вторым входами регистратора, авторой вход блока сравнения подключен к выходу формирователя медленноизменяющегося напряжения,дополнительно введены последовательносоединенные вторая измерительнаяобмотка и диодный мост, выход которого соединен с вторым входом Формирователя быстроизменяющегося напря,жения. На Фиг. 1 представлена Функциональная схема устройства для регистрации динамических петель гистере" зиса; на фиг, 2 - эпюры напряжений, поясняющие его работу.Устройство содержит формирователь 1 медленноизменяющегося напряжения, блок 2 сравнения, формирователь 3 быстроизменяющегося напряжения,формирователь 4 строб-импульсов, диодфный мост 5, источник б тока, образец , измерительные обмотки 8 и 9,намагничивающую обмотку 10, образцовый резистор 11, интегратор 12,смесители 13 и 14, регистратор 15;формирователь 3 быстроизменяющегося. напряжения состоит из последовательно включенных Формирователя 16 прямоугольных импульсов, триггера 17 и1 о интегратора 18, формирователи 1медленноизменяющегося напряжения и3 быстроизменяющегося напряженияподключены к блоку 2 сравнения, который соединен с Формирователем 41 юстроб-импульсов, управляющим смесителями 13 и 14, К входу формирователя 16 прямоугольных импульсов подключен источник б тока, и к одномуиз входов интегратора 18 додключена2 О измерительная обмотка 8 через диодныймост 5. Иамагничивающая обмотка 10подсоединена к источнику б тока,образцовому резистору 11 и смесителю 14,Измерительная обмотка 9 через2 з интегратор 12 подключена к смесителю 13. Выходы смесителей соединеныс регистратором 15.Устройство работает следующим образом.у От источника б тока через намагничивающую обмотку 10 и эталонный.обеспечивающий перемагничиваниеобразца 7. С эталонного резистора 11снимается напряжение, пропорциональное напряженности магнитного поля вобразце, а с измерительной обмотки9 - напряжение, пропорциональноескорости изменения индукции, котороеинтегрируется интегратором 12, с выхода которого снимается напряжение,пропорциональное индукции. Эти дванапряжения поступают на смесители13 и 14, на управляющие входы которых подается сигнал с формирователя4 строб-импульсов обеспечивающийтрансформацию спектра в область низких частот. Со смесителей 13 и 14напряжения поступают на регистраторЯ15, Скорость записи гистереэисныхциклов и количество точек считываниязависит от скорости изменения Фазового сдвига между строб-импульсамии намагничивающим током,Строб-импульсы формируются следующим образом, Переменное напряжение от источника б тока поступает на формирователь 16 прямоугольных им5 924 пульсов, где Формируются пря;оугольные импульсы, которые триггером 17 преобразуются в импульсы, частота которых меньше в два раза, Эти импульсы поступают на один из входов интегратора 18, В этом случае на выходе формирователя 3 быстроизменяющегося напряжения будут импульсы пилообразной Формы (фиг.2 ц,пунктир-" ная кривая 19) . Однако при перемаг о ничивании ферромагнитного образца с высокой стегенью прямоугольности петли гистерезиса индукция в образце резко изменяет свое значение и ЭДС на .измерительной обмотке 8 имеет форму разнополярых импульсов малой длительности, которые преобразуются в однополярные диодным мостом 5 (фиг.2 а), поступают на второй вход интегратора 18, в резуль о тате чего напряжение на выходе формирователя 3 быстроизменяющегося напряжения имеет форму кривой 20 (фиг. 2 о),Импульсы на измерительной обмотке 25 8 появляются в моменты резкого изменения индукции и, поступая на интегратор 18, приводят к изменению формы выходного напряжения так, что в момент резкого изменения индукции ско рость изменения выходного напряжения формирователя 3 быстроизменяющегося напряжения увеличивается, что соответствует изменению наклона кривой 20 (фиг.2 Я .35При равенстве медленноизменяющегося напряжения, поступающего с формирователя 1 медленноизменяющегося напряжения, и быстроизменяющегося напряжения, поступающего с формиро вателя 3 быстроизменяющегося напряжения (фиг.2 К точки пересечения кривых 20 и 21), блок 2 сравнения. и Формирователь 4 строб-импульсов формируют строб-импульсы, фазовый сдвиг д которых относительно намагничивающе- го тока плавно изменяется. Формула изобретенияУстройство для регистрации динамических петель гистерезиса,содержащее источник намагничивающеготока, один выход которого через намагничивающую обмотку соединен с эталонным резистором, а другой выходподключен к последовательно соединенным формирователю быстроиэменяющегося напряжения, блоку сравненияи формирователю строб-импульсов,выход которого связан с входамипервого и второго смесителей, причемвторой вход первого смесителя черезинтегратор соединен с измерительнойобмоткой, второй вход второго смесителя подключен к средней точке междуэталонным резистором и намагничивающей обмоткой, выходы первого и второго смесителей соединены соответственно с первым и вторым входами регистратора, а второй вход блока сравнения подключен к выходу формирователя медленноизменяющегося напряжения, отличающееся тем,что, с целью повышения точности измерений, в него дополнительно введеныпоследовательно соединенные втораяизмерительная обмотка и диодныймост, выход которого соединен с вторым входом формирователя быстроиэменяющегося напряжения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРй 555356, кл, С 01 К 33/12, 1976,2. "Заводская лаборатория",1962, М 3, с, 27. Скорость изменения фазового сдвига между строб-импульсами зависит от50 соотношения между наклоном кривых; медленноизменяющегося напряжения и быстроизменяющегося напряжения, Для известных устройств быстроиэменяющееся напряжение имеет пилообразную55 форму, причем скорость изменения напрвжения постоянна.Впредлагаемом устройстве скорость изменения быстроизменяющегося напряжения на участках резкого изменения индукции больше (фиг,26), поэтому скорость изменения фазового сдвига строб-импульсов на этом учас.тке меньше, а количество строб-импульсов (точек считывания) увеличивает" ся, что приводит к повышению точности регистрации петель гистерезиса на этих участках.Таким образом, введение измерительной обмотки 8, подключенной через диодный мост 5 к формирователю быстроизменяющегося напряжения 3,уменьшает скорость изменения Фазового сдвига строб-импульсов на участках с резким изменением индукции, что приводит к увеличению точек считывания на этих участках и повышению точности регистрации петель гистерезиса с большим коэффициентом прямоугольности.. Коста ктор В, Пе Заказ 2811/ лиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул. Проектная,Ти ИПИ Гос по дела Москваж 719 Подписное арственного комитета СССР изобретений и открытий Ж., Раушская наб., д 4/5