Устройство для регистрации динамических петель гистерезиса

.Пе мский политехнический инстит вите 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ДИПЕТЕЛЬ ГИСТЕРЕЗИСА . ЕСКИ я к магнии предназн стер езисных ежиме перение тне то Изобретение относитстоизмерительной технике ачено для рагистрации гициклов в динамическом рмаг ничивания.Известно устройство для регистра ции дийамических петель гистереэиса, работа которых основана на стробоскопическом методе преобразования периодических сигналов, содержащее генератор намагничивающего тока, генераторы быстрого и,медденного пи лообразного напряжения, два сместителя, фильтры, интеграторы, формиро ватель строб-импульсов, выпрямитель блоки вычитания и сравйения 1.Однако оно не может использоваться для регистрации гистерезисиых циклов при перемагничивании образца током низкой частоты.Наиболее близким к изобретению является устройство для записи кривых намагничивания ферромагнитных материалов, содержащее источник намагничивающего тока, подключенный кформирователю быстрого изменяющегося пилообразного напряжения (БИН)и намагничивающей обмотке, после,довательно с которой включен эталонный резистор, два стробоскоаическихсмесителей, один из которых подключен к интегратору, вход которогосоединен с измерительной обмоткой,второй - к эталонному резистору, 10выходы стробоскопнческих смесителейподсоединены к регистрирующему прибору, а их управляющие: входы - к формирователю строб-импульсов, который.через блок сравнения соединен с формирователями медленно. изменяющегосянапряжения (МИН) и быстро изменяющегося напряжения (БИН) 1,2 1.Недостатком его является низкаяточность регистрации гистер езисныхциклов при намагничивании гоком низкой частоты.Цель изобретения - расширечастотного диапазона и повьпде ч 3 935 ности регистрации петель гистерезиса при перемагничивании,образца током низкой частоты.Поставленная цель достигается тем что,в устройство для регистрации динамических петель гистерезиса. содержащее источник медленно изменякщегося напряжения, источник намагничивающего тока, подключенный к формирователю быстро изменяющегося напряжения и намагничивающей обмот. - ке, последовательно с которой включен эталонный резистор, формирователь строб-импульсов, первый вход которого соединен с источником быстро изменяющегосянапряжения, а выход - с управляющими входами двух смесителей, один из которых подключен к интегратору, вход которого соединен с измерительной обмоткой, второй - к этапонному резистору, выходы обоих смесителей подсоединены к регистрирующему прибору, дополнительно введены и сумматоров, иформирователей строб-импульсов и и блоков э щержки, входы которых подключены к выходам соответствующих формирователей строб-импульсов, входы сумматоров подклю ены к выходу формирователя медленно изменяющегося напряжения.выходы к вторым входам соответствующих формирователей строб- импульсов, а первые входы введенных и"1 формирователей строб-импульсов связаны с выходом источника быстрого изменяющегося напряжения.Смесители выполнев в виде и блоков памяти, первые управлякицие входы ииз которых подключены к выходам соответствующих формирователей строб-импульсов, а вторые управляющие входы и блоков памяти подключены к выходам блоков задержали. На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства, на фиг. 2 - графики, поясняющие его работу.Устройство (фиг. 1) содержит источникнамагничивающего тока, формирователь 2 быстро изменяющегося напряжения (БИН), формирователь 3 медленно изменяющегося напряжения (ИИН), сумматоры 4-1 - 4-п, форми. Рователи 5- - 5-и строб-импульсов, блоки задержки 6-1 - б-п, интегратор 7, состоящие из блоков памяти 8-1 - 8-п, 9-1 - 9-и смесители, регистрирующий прибор 10, образец 1, намагничивающую и измерительную843 3 1 О 3 2 О 23 ЗО 33О 43 3 О 33 обмотки 12 и 13, эталонньй резистор 14.Намагничивающая обмотка 12 подключена к источнику 1 намагничиваю- щего тока, эталонному резистору 14 и через блоки памяти 9-1 - 9-и к Регистрирующему прибору 10. Измерительная обмотка 13 через интегратор 7 и блоки памяти 8-1 - 8-и также подключена к регистрирующему прибору 10, Формирователь 2 БИН соединен с источником 1 намагничивающего тока и со входами формирователей 5-1 - 5-и строб-импульсов. Формирователь 3 МИН подключен через сумматоры 4- - 4-и к формирователям 5-1 - 5-п, выходы формирователей 5-1 - 5-и соединены с блоками задержки 6- - 6-и и блоками памяти 8-1 - 8-п, 9-1 - 9-и. Выходы блоков задержки 6-1 - б-п, соединены с блоками памяти 8-1 - 8-п, 9-1 - 9-п.Устройство работаетследующим образом,От источника 1 через намагничивающую обмотку 12 протекает переменный ток, обеспечивающий перемагничивание образца 11. С эталонного резистора 14 снимается напряжение,пропорциональное напряженности магнитного поля в образце, а с измерительной обмоткой 13 напряжение, пропорциональное скорости изменения индукции, оно интегрируется и с интегратора 7 снимается напряжение, пропорциональное индукции. (фиг. 2 а). Эти два напряжения поступают на стробоскопические смесители, на управляющие входы которых подаются строб-импульсы с формирователей 5 и блоков задержки 6, обеспе,чивающие трансформацию спектра напряжений в область низких частот. Со смесителей напряжение поступает на регистратор 10.Графики (фиг. 2) построены дпя устройства, в котором количество параллельных. цепей, сосФоящих из сумматоров, формирователей, блоков задержки и блоков памяти равно трем (п).На фиг, 2 представлены графики напряжения, пропорционального индукции, снимаемого с интегратора 7 и поступающего на вход смесителя 8 (фиг. 2 а); напряжения на выходе сумматора 4-1 (фиг. 2 б, кцивая 15); напряжения на выходе сумматора 4-2, (фиг. 2 б, кривая 16); напряжения на3приходящего с интегратора 7 (точкаб, фиг. 2 а). В момент времени С появляется строб-импульс на выходе формирователя 5-3, под действием которого происходит запоминание напряжения блоком памяти 8-3 (точка в,фиг. 2 а). Строб-импульс в момент й с выхода формирователя 5-2 поступает также на блок задержки 6-2 (его время задержки С=С -С ) и в момент с выхода блока задержки 6-2 поступает на блок памяти 8-2Происходит считывание ийформации. На выходе блока памяти 6-2 появляется напряжение .(точка б, фиг. 2 в), запомненное в момент С . В момент времени й по действиям строб-импульсов с блока задержки 6-3 на выходе блока памяти 8-3 появляется напряжение, запомненное в момент С 4 (точка в, фиг, 2 в), Затем появляется строб-импульс на выходе формирователя 5-1 и цикл повторяется, На выходе смесителя получается сигнал, аналогичный входному, но с большим масштабом времени. Величина сдвига кривых 15, 6, 17 медленно изменяющегося напряжения на выходе сумматоров 4-1, 4-2, 4-3 выбирается такой, чтобы строб-импуль- сы на выходе формирователей 5-1, 5-2, 5-3 имели равномерный фазовый сдвиг относительно входного напряжения (моменты времени ", . )Время задержки блоков задержки 6-2 и 6-3 выбирается так, чтобы строб- импульсы с выходов блоков задержки имели постоянный фазовый сдвиг относительно трансформированного выходного напряжения (моменты временис, й, с, йв).Строб-импульсы с выходов формирователей 5-1, 5-2, 5-3 и блоков .задержки 6-1, 6-2, 6-3 одновременно поступают на соответствующие блоки памяти обоих смесителей. Второй смеситель работает аналогично рассмотренному смесителю, Трансформированные в область низких частот сигналы с выходов смесителей поступают на регистрирующий прибор 10.Введение дополнительных цепей,гсостоящих из сумматоров формирователей, блоков задержки и блоков памяти, приведено к увеличению в И раз точек считывания за один периодФвходного напряжения, что позволило в 1 раэ снизить нижнюю граничную частоту регулируемых сигналов и повы 5 93584выходе сумматора 4-3, (фиг, 26, кривая 17); напряжения на выходе формирователя БИН 2 (фиг. 26 кривая 18)напряжения на выходе смесителя 8(фиг. 2 в). %Медленно изменяющееся напряжениес формирователя 3 МИН поступает насумматоры 4-1, 4-2, 4-3, в каждомиз которых происходит сложение этого напряжения с постоянным напряжением различного уровня. На выходесумматоров получаются напряжения,отличающиеся друг от друга на постоянную составляющую (фиг. 26, кривые 15, .16, 7), Эти напряжения поступают на формирователи 5-1, 5-2,5-3, где сравниваются с быстро изменяющимся напряжением (фиг, 26,кривая 18),приходящим с формирователя 2 БИН и в момент равенства 20формируются строб-импульсы, которыеуправляют блоками памяти 8-1 - 8-п.9-1 - 9-п,В момент С при равенстве быстроизменяющегося напряжения на входе 25формирователя 5-1 (кривая 18, фиг.26)и медленно изменяющегося напряжения(кривая 15, фиг. 26), поступающегос сумматора 4-1, формируется стробимпульс, под действием которого в 30блоке памяти 8-1 происходит запоминание входного напряжения, приходящего с интегратора 7 ( точка а, фиг,2 аСтроб-импульс с формирователя5-1 также поступает на блок задержки6-, 1. Блок задержки 6 и сумматор 4-1служат для того, чтобы условия работыформирователя 5-1 и блоков памяти8-1, 9-1 не отличались от условийработы остальных формирователей иблоков памяти, Время задержки блоказадержки 6-1 должно быть не менеедлительности строб-импульса,С выхода блока задержки 6-1 стробимпульс в момент й поступает наблок памяти 8-1, под действием которого напряжение, соответствующееточке а (фиг. 2 а), запомненное в мо.Йент времени й , появляется на выходе блока памятй 8-1 смесителя. Вмомент времени 13 при равенстве быстрО изменяющегося напряжения (кривая 18, фиг. 26) и медленно изменяющегося напряжения, приходящего ссумматора 4-2 (кривая 16, фиг. 26)на блок памяти 8-2 приходит стробимпульс с выхода формирователя 5-2под действием которого происходитзапоминание входного напряжения,7 935843 сить точность регистрации гистере эисных циклов в обласги низких частот.формула. изобретения1. Устройство для регистрации динамических петель гистерезиса, содержащее источник медленно изменяю О щегося напряжения, источник намагничиванаего тока, подключенный к формирователю быстро изменяющегося напряжения и намагничиваюцей обмотке, последовательно с которой вклю чен эталонный резистор, формирователь строб-импульсов, первый вход которого соединен с источникой быстро изменякпегося напряжения, а выходс управляющими входами двух смеси- щ телей, один из которых подключен к интегратору, вход которого соединен с измерительной обмоткой, второй - к эталонному резистору, выходы обоих смесителей подсоединены к регист- д рнрующему прибору, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона и повышения точности регистрации, дополни 8тельно введены и сумматоров, иформирователей строб-импульсов и п блоков задержки, входы которых подключены к выходам соответствующих Формирователей строб-импульсов, входы . сумматоров подключены к выходуформирователя медленно изменяющегося напряжения, выходы - к вторым .входам соответствующих формирователей -строб- импульсов, а .первые входы введенных иФормирователей строб-импульсов связаны с выходом источника быстро изменяыщегося напряжения.2. Устройство по п. 1, ,о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что смесители выполнена в виде й блоков памяти; пер" вые управлякицие входы ииз кото рых подключены к выходам соответствующих формирователей строб-импульсов, а вторые управляющие входы Ф 1 блоков памяти подключены к. выходам блоков задержки. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Ф 658613, кл. С 01 В 33/12, 1977. 2. "Заводская лаборатория",1962, В 3, с. 27.Составитель Е,ДанилинаТехред М. Тепер рректор И,Шарош Редактор Л.Алексее Тираж 717 Посударственного комитета СССРам изобретений и открытий1 осква, И, Раушская, наб.,з 4203/47В 111 сно по130 4 илидл 111111Патент, г. ужгород, ул. Проектна